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 15297 – NEMO

Changeset 15297


Ignore:
Timestamp:
2021-09-28T11:20:56+02:00 (3 years ago)
Author:
aumont
Message:

major update of the sediment module

Location:
NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP
Files:
1 added
22 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/par_sed.F90

    r15127 r15297  
    1919 
    2020   INTEGER, PARAMETER :: jpdta = 18 
     21 
     22   ! Vertical sediment geometry 
     23   INTEGER, PUBLIC   ::      & 
     24      jpksed   = 11 ,        & 
     25      jpksedm1 = 10 
    2126 
    2227   ! sediment tracer species 
     
    5661   INTEGER, PARAMETER ::  & 
    5762      jptrased   = jpsol + jpwat , & 
    58       jpvode     = jptrased - 11 , & 
     63      jpvode     = jptrased - 11  , & 
    5964      jpdia3dsed = 3             , & 
    60       jpdia2dsed = 21  
     65      jpdia2dsed = 22  
    6166 
    6267END MODULE par_sed 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sed.F90

    r15127 r15297  
    99   USE par_sed 
    1010   USE oce_sed 
    11    USE trc, ONLY : profsed 
    1211   USE in_out_manager 
    1312 
     
    4342   INTEGER , PUBLIC               ::  nitsed000 
    4443   INTEGER , PUBLIC               ::  nitsedend 
    45    REAL(wp), PUBLIC               ::  denssol                !: density of solid material 
    4644   LOGICAL , PUBLIC               ::  lrst_sed       !: logical to control the trc restart write 
    4745   LOGICAL , PUBLIC               ::  ln_rst_sed  = .TRUE.     !: initialisation from a restart file or not 
     
    5654   CHARACTER(len = 80) , PUBLIC   ::  cn_sedrst_out  !: suffix of pass. tracer restart name (output) 
    5755   CHARACTER(len = 256), PUBLIC   ::  cn_sedrst_outdir  !: restart output directory 
     56   INTEGER, PUBLIC                ::  nrosorder  !: order of the rosenbrock method 
     57   REAL(wp), PUBLIC               ::  rosatol   !: Tolerance for absolute error 
     58   REAL(wp), PUBLIC               ::  rosrtol   !: Tolerance for relative error 
    5859 
    5960   ! 
    6061   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:,:),  ALLOCATABLE ::  pwcp, pwcpa 
    6162   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:,:),  ALLOCATABLE ::  solcp, solcpa 
    62    REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:,:),  ALLOCATABLE ::  Jacobian 
    6363   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:,:),  ALLOCATABLE ::  diff 
    6464 
     
    6666   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  pwcp_dta   !: pore water data at given time-step 
    6767   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  rainrm_dta !: rain data at at initial time 
    68    REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  rainrm     !: rain data at given time-step 
    6968   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  rainrg     !: rain of each solid component in [g/(cm**2.s)] 
    7069   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  fromsed    !: 
    7170   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  tosed      !: 
    7271   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  rearatpom  !:  
     72   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  apluss, aminuss  !:  
    7373   ! 
    7474   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  temp       !: temperature 
    7575   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  salt       !: salinity 
    76    REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  raintg     !: total massic flux rained in each cell (sum of sol. comp.) 
    7776   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  fecratio   !: Fe/C ratio in falling particles to the sediments 
    78    REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  dzdep      !: total thickness of solid material rained [cm] in each cell 
     77   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  dzdep, slatit, slongit   !: total thickness of solid material rained [cm] in each cell 
    7978   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  zkbot      !: total thickness of solid material rained [cm] in each cell 
    80    REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  wacc, wacc1 !: total thickness of solid material rained [cm] in each cell 
     79   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  wacc      !: total thickness of solid material rained [cm] in each cell 
    8180   ! 
    8281   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  hipor      !: [h+] in mol/kg*densSW  
     
    8685   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  vols3d     !:  ??? 
    8786   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  volc 
     87   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  dens_sol   !: Density of each solid fraction 
    8888 
    8989 
     
    121121   INTEGER , PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  jsvode, isvode   !: Computation of 1D array of sediments points 
    122122 
    123       ! Vertical sediment geometry 
    124    INTEGER, PUBLIC, SAVE   ::  jpksed 
    125    INTEGER, PUBLIC, SAVE   ::  jpksedm1 
    126  
    127    REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  profsedw       !: depth of middle of each layer 
    128  
    129123   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  epkbot        !: ocean bottom layer thickness 
    130124   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  gdepbot       !: Depth of the sediment 
     
    137131   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  db            !: bioturbation ceofficient 
    138132   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  irrig        !: bioturbation ceofficient 
    139    REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  radsnh4, radsfe2 
     133   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  radssol, rads1sol 
    140134   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:,:  ), ALLOCATABLE ::  saturco3 
    141135   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  rdtsed        !:  sediment model time-step 
    142    REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  stepros  
     136   REAL(wp), PUBLIC, DIMENSION(:    ), ALLOCATABLE ::  rstepros      !:  Number of iteration of rosenbrock method 
    143137   REAL(wp)  ::   dens               !: density of solid material 
    144138   !! Inputs / Outputs 
     
    163157      !!------------------------------------------------------------------- 
    164158      ! 
    165       ALLOCATE( profsed(jpksed) , profsedw(jpksed),trc_data(jpi,jpj,jpdta),   & 
     159      ALLOCATE( trc_data(jpi,jpj,jpdta)                                   ,   & 
    166160         &      epkbot(jpi,jpj), gdepbot(jpi,jpj)        ,   & 
    167161         &      dz(jpksed)  , por(jpksed) , por1(jpksed)                  ,   & 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedadv.F90

    r15075 r15297  
    1515 
    1616   PUBLIC sed_adv 
    17    PUBLIC sed_adv_alloc 
    18  
    19    REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) :: dvolsp, dvolsm 
    20    REAL(wp), ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) :: c2por, ckpor 
    2117 
    2218   REAL(wp) :: cpor 
     
    4945      ! * local variables 
    5046      INTEGER :: ji, jk, js  
    51       INTEGER :: jn, ntimes, nztime, ikwneg 
     47      INTEGER :: jn 
    5248       
    5349      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed,jpsol+jpads) :: zsolcp 
    54       REAL(wp), DIMENSION(jpksed,jpsol+jpads) :: zsolcpno 
    55       REAL(wp), DIMENSION(jpksed)       :: zfilled, zfull, zfromup, zempty 
    56       REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed) :: zgap, zwb 
    57       REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpsol+jpads) :: zrainrf 
    58       REAL(wp), DIMENSION(:  ), ALLOCATABLE :: zraipush 
    59  
    60       REAL(wp) :: zkwnup, zkwnlo, zfrac,  zfromce, zrest 
     50      REAL(wp) :: solfu, zfilled, zwb, fulsed, uebers, seddef 
    6151 
    6252      !------------------------------------------------------------------------ 
    63  
    6453 
    6554      IF( ln_timing )  CALL timing_start('sed_adv') 
     
    7160            WRITE(numsed,*) ' ' 
    7261         ENDIF 
    73          por1clay = denssol * por1(jpksed) * dz(jpksed) 
    74          cpor     = por1(jpksed) / por1(2) 
    75          DO jk = 2, jpksed 
    76             c2por(jk) = por1(2)      / por1(jk) 
    77             ckpor(jk) = por1(jpksed) / por1(jk) 
    78          ENDDO 
    79          DO jk = jpksedm1, 2, -1 
    80             dvolsp(jk) = vols(jk+1) / vols(jk) 
    81          ENDDO 
    82          DO jk = 3, jpksed 
    83            dvolsm(jk) = vols(jk-1) / vols(jk) 
    84         ENDDO 
    8562      ENDIF 
    8663 
     
    10077      fromsed(:,:) = 0. 
    10178      tosed  (:,:) = 0.  
    102       ikwneg = 1 
    103       nztime = jpksed 
    10479 
    105       ALLOCATE( zraipush(nztime) ) 
    106  
     80      solfu = 0.0 
     81      DO jk = 2, jpksed 
     82         solfu = solfu + dz(jk) * por1(jk) 
     83      END DO 
    10784      ! Initiate gap  
    10885      !-------------- 
    109       zgap(:,:) = 0. 
    110       DO js = 1, jpsol 
    111          zgap(:,:) = zgap(:,:) + zsolcp(:,:,js) 
    112       ENDDO 
    113       zgap(:,:) = 1. - zgap(:,:) 
    11486 
    11587      ! Initiate burial rates 
    11688      !----------------------- 
    117       zwb(:,:) = 0. 
    118       DO jk = 2, jpksed 
    119          zfrac =  dtsed / ( denssol * por1(jk) )      
    120          zwb(:,jk) = zfrac * raintg(:) 
    121       ENDDO 
    122       zwb(:,2) = zwb(:,2) - zgap(:,2) * dz(2) 
    123  
    124       DO jk = 3, jpksed 
    125          zfrac = por1(jk-1) / por1(jk) 
    126          zwb(:,jk) = zwb(:,jk-1) * zfrac - zgap(:,jk) * dz(jk) 
    127       ENDDO 
    128  
    129       zrainrf(:,:) = 0. 
    130       DO js = 1, jpsol 
    131          DO ji = 1, jpoce 
    132             IF( raintg(ji) /= 0. )  zrainrf(ji,js) = rainrg(ji,js) / raintg(ji) 
    133          END DO 
    134       ENDDO 
    135  
    136       ! Computation of full and empty solid fraction in each layer 
    137       ! for all 'burial' case 
    138       !---------------------------------------------------------- 
     89      DO ji = 1, jpoce 
     90         DO jk = 2, jpksed-1 
     91            zfilled = 0._wp 
     92            DO js = 1, jpsol 
     93               zfilled = zfilled + zsolcp(ji,jk,js) / dens_sol(js) 
     94            END DO 
     95            zwb = MAX(0._wp, (zfilled - 1._wp) / (zfilled + rtrn) ) 
    13996 
    14097 
     98            DO js = 1, jpsol + jpads 
     99               uebers = zwb * zsolcp(ji,jk,js) 
     100               zsolcp(ji,jk,js) = zsolcp(ji,jk,js) - uebers 
     101               zsolcp(ji,jk+1,js) = zsolcp(ji,jk+1,js) + uebers * dz(jk) * por1(jk) / ( dz(jk+1) * por1(jk+1) ) 
     102            END DO 
     103         END DO 
     104 
     105         zfilled = 0._wp 
     106         DO js = 1, jpsol 
     107            zfilled = zfilled + zsolcp(ji,jpksed,js) / dens_sol(js) 
     108         END DO 
     109         zwb = MAX(0._wp, (zfilled - 1._wp) / (zfilled + rtrn) ) 
     110         DO js = 1, jpsol + jpads 
     111            uebers = zwb * zsolcp(ji,jpksed,js) 
     112            zsolcp(ji,jpksed,js) = zsolcp(ji,jpksed,js) - uebers 
     113            tosed(ji,js) = uebers * dz(jpksed) * por1(jpksed) 
     114         END DO 
     115      END DO 
     116 
    141117      DO ji = 1, jpoce 
     118         fulsed = 0._wp 
     119         DO jk = 2, jpksed  
     120            zfilled = 0._wp 
     121            DO js = 1, jpsol 
     122               zfilled = zfilled + zsolcp(ji,jk,js) / dens_sol(js) 
     123            END DO 
     124            fulsed = fulsed + zfilled * dz(jk) * por1(jk) 
     125         END DO  
    142126 
    143          ! computation of total weight fraction in sediment 
    144          !------------------------------------------------- 
    145          zfilled(:) = 0. 
    146          DO js = 1, jpsol 
    147             DO jk = 2, jpksed 
    148                zfilled(jk) = zfilled(jk) + zsolcp(ji,jk,js) 
     127         seddef = solfu - fulsed 
     128 
     129         zsolcp(ji,jpksed,jsclay) = zsolcp(ji,jpksed,jsclay) + seddef / ( por1(jpksed) * dz(jpksed) )    & 
     130         &         * dens_sol(jsclay) 
     131         fromsed(ji,jsclay) = seddef * dens_sol(jsclay)  
     132 
     133         DO jk = jpksed, 3, -1 
     134            zfilled = 0._wp 
     135            DO js = 1, jpsol 
     136               zfilled = zfilled + zsolcp(ji,jk,js) / dens_sol(js) 
    149137            END DO 
    150          ENDDO 
    151           
    152          DO js = 1, jpsol + jpads 
    153             DO jk = 2, jpksed 
    154                zsolcpno(jk,js) = zsolcp(ji,jk,js) / zfilled(jk) 
     138            zwb = MAX(0._wp, (zfilled - 1._wp) / (zfilled + rtrn) ) 
     139            DO js = 1, jpsol + jpads 
     140               uebers = zwb * zsolcp(ji,jk,js) 
     141               zsolcp(ji,jk,js) = zsolcp(ji,jk,js) - uebers 
     142               zsolcp(ji,jk-1,js) = zsolcp(ji,jk-1,js) + uebers * dz(jk) * por1(jk) / ( dz(jk-1) * por1(jk-1) ) 
    155143            END DO 
    156          ENDDO 
     144         END DO 
    157145 
    158          ! burial  3 cases:  
    159          ! zwb > 0 ==> rain > total rection loss  
    160          ! zwb = 0 ==> rain = 0 
    161          ! zwb < 0 ==> rain > 0 and rain < total reaction loss 
    162          !---------------------------------------------------------------- 
    163  
    164          IF( zwb(ji,jpksed) > 0. ) THEN 
    165  
    166             zfull (jpksed) = zfilled(jpksed) 
    167             zempty(jpksed) = 1. - zfull(jpksed) 
    168             DO jk = jpksedm1, 2, -1 
    169                zfull (jk) = zfilled(jk) - zempty(jk+1) * dvolsp(jk) 
    170                zempty(jk) = 1. - zfull(jk) 
    171             ENDDO 
    172  
    173             ! Computation of solid sediment species 
    174             !-------------------------------------- 
    175             ! push entire sediment column downward to account rest of rain 
    176             DO js = 1, jpsol + jpads 
    177                DO jk = jpksed, 3, -1 
    178                   zsolcp(ji,jk,js) = zfull(jk) * zsolcpno(jk,js) + zempty(jk) * zsolcpno(jk-1,js) 
    179                ENDDO 
    180  
    181                zsolcp(ji,2,js) = zfull(2) * zsolcpno(2,js) + zempty(2) * zrainrf(ji,js) 
    182  
    183                DO jk = 2, jpksed 
    184                   zsolcpno(jk,js) = zsolcp(ji,jk,js) 
    185                END DO 
    186             ENDDO 
    187  
    188             zrest = zwb(ji,jpksed) * cpor 
    189             ! what is remaining is less than dz(2) 
    190             IF( zrest <= dz(2) ) THEN            
    191  
    192                zfromup(2) = zrest / dz(2) 
    193                DO jk = 3, jpksed 
    194                   zfromup(jk) = zwb(ji,jpksed) * ckpor(jk) / dz(jk) 
    195                ENDDO 
    196                DO js = 1, jpsol + jpads 
    197                   zfromce = 1. - zfromup(2) 
    198                   zsolcp(ji,2,js) = zfromce * zsolcpno(2,js) + zfromup(2) * zrainrf(ji,js) 
    199                   DO jk = 3, jpksed 
    200                      zfromce = 1. - zfromup(jk) 
    201                      zsolcp(ji,jk,js) = zfromce * zsolcpno(jk,js) + zfromup(jk) * zsolcpno(jk-1,js) 
    202                   ENDDO 
    203                   fromsed(ji,js) = 0. 
    204                   ! quantities to push in deeper sediment 
    205                   tosed  (ji,js) = zsolcpno(jpksed,js) & 
    206                      &           * zwb(ji,jpksed) * denssol * por1(jpksed) 
    207                ENDDO 
    208  
    209             ELSE ! what is remaining is great than dz(2) 
    210  
    211                ntimes = INT( zrest / dz(2) ) + 1 
    212                IF( ntimes > nztime ) CALL ctl_stop( 'STOP', 'sed_adv : rest too large ' ) 
    213                zraipush(1) = dz(2) 
    214                zrest = zrest - zraipush(1) 
    215                DO jn = 2, ntimes 
    216                   IF( zrest >= dz(2) ) THEN 
    217                      zraipush(jn) = dz(2) 
    218                      zrest = zrest - zraipush(jn) 
    219                   ELSE 
    220                      zraipush(jn) = zrest 
    221                      zrest = 0. 
    222                   ENDIF 
    223                ENDDO 
    224  
    225                DO jn = 1, ntimes 
    226                   DO js = 1, jpsol + jpads 
    227                      DO jk = 2, jpksed 
    228                         zsolcpno(jk,js) = zsolcp(ji,jk,js) 
    229                      END DO 
    230                   ENDDO 
    231                    
    232                   zfromup(2) = zraipush(jn) / dz(2) 
    233                   DO jk = 3, jpksed 
    234                      zfromup(jk) = ( zraipush(jn) / dz(jk) ) * c2por(jk) 
    235                   ENDDO 
    236  
    237                   DO js = 1, jpsol + jpads 
    238                      zfromce = 1. - zfromup(2) 
    239                      zsolcp(ji,2,js) = zfromce * zsolcpno(2,js) + zfromup(2) * zrainrf(ji,js) 
    240                      DO jk = 3, jpksed 
    241                         zfromce = 1. - zfromup(jk) 
    242                         zsolcp(ji,jk,js) = zfromce * zsolcpno(jk,js) + zfromup(jk) * zsolcpno(jk-1,js) 
    243                      ENDDO 
    244                      fromsed(ji,js) = 0. 
    245                      tosed  (ji,js) = tosed(ji,js) + zsolcpno(jpksed,js) * zraipush(jn) & 
    246                         &             * denssol * por1(2)  
    247                   ENDDO 
    248                ENDDO 
    249   
    250             ENDIF 
    251  
    252          ELSE IF( raintg(ji) < eps ) THEN ! rain  = 0 
    253  
    254             zfull (2) = zfilled(2) 
    255             zempty(2) = 1. - zfull(2) 
    256             DO jk = 3, jpksed 
    257                zfull (jk) = zfilled(jk) - zempty(jk-1) * dvolsm(jk) 
    258                zempty(jk) = 1. - zfull(jk) 
    259             ENDDO 
    260  
    261             ! fill boxes with weight fraction from underlying box 
    262             DO js = 1, jpsol + jpads 
    263                DO jk = 2, jpksedm1 
    264                   zsolcp(ji,jk,js) = zfull(jk) * zsolcpno(jk,js) + zempty(jk) * zsolcpno(jk+1,js) 
    265                END DO 
    266                zsolcp(ji,jpksed,js) = zsolcpno(jpksed,js) * zfull(jpksed) 
    267                tosed  (ji,js) = 0. 
    268                fromsed(ji,js) = 0. 
    269             ENDDO 
    270             ! for the last layer, one make go up clay  
    271             zsolcp(ji,jpksed,jsclay) = zsolcp(ji,jpksed,jsclay) + zempty(jpksed) * 1. 
    272             fromsed(ji,jsclay) = zempty(jpksed) * 1. * por1clay 
    273          ELSE  ! rain > 0 and rain < total reaction loss 
    274  
    275             DO jk = 2, jpksed 
    276                zfull (jk) = zfilled(jk) 
    277                zempty(jk) = 1. - zfull(jk) 
    278             ENDDO 
    279  
    280             ! Determination of indice of layer - ikwneg - where advection is reversed 
    281             !------------------------------------------------------------------------ 
    282  iflag:     DO jk = 2, jpksed 
    283                IF( zwb(ji,jk) < 0.  ) THEN 
    284                   ikwneg = jk 
    285                   EXIT iflag 
    286                ENDIF 
    287             ENDDO iflag 
    288  
    289             ! computation of zfull and zempty  
    290             ! 3 cases : a/ ikwneg=2, b/ikwneg=3...jpksedm1, c/ikwneg=jpksed     
    291             !-------------------------------------------------------------       
    292             IF( ikwneg == 2 ) THEN ! advection is reversed in the first sediment layer 
    293                zkwnup = dtsed * raintg(ji) / ( denssol * por1(ikwneg) * dz(ikwneg) ) 
    294                zkwnlo = ABS( zwb(ji,ikwneg) ) / dz(ikwneg) 
    295                zfull (ikwneg+1) = zfilled(ikwneg+1) - zkwnlo * dvolsm(ikwneg+1) 
    296                zempty(ikwneg+1) = 1. - zfull(ikwneg+1) 
    297                DO jk = ikwneg+2, jpksed 
    298                   zfull (jk) = zfilled(jk) - zempty(jk-1) * dvolsm(jk) 
    299                   zempty(jk) = 1. - zfull(jk) 
    300                ENDDO 
    301                DO js = 1, jpsol + jpads 
    302                   zsolcp(ji,2,js) = zfull(2) * zsolcpno(2,js)+ zkwnlo * zsolcpno(3,js) & 
    303                      &                                      + zkwnup * zrainrf(ji,js) 
    304                   DO jk = 3, jpksedm1 
    305                      zsolcp(ji,jk,js) = zfull(jk) * zsolcpno(jk,js) + zempty(jk) * zsolcpno(jk+1,js) 
    306                   ENDDO 
    307                   zsolcp(ji,jpksed,js) = zfull(jpksed) * zsolcpno(jpksed,js) 
    308                   tosed(ji,js)   = 0. 
    309                   fromsed(ji,js) = 0. 
    310                ENDDO 
    311                zsolcp(ji,jpksed,jsclay) =  zsolcp(ji,jpksed,jsclay) + zempty(jpksed) * 1. 
    312                fromsed(ji,jsclay) = zempty(jpksed) * 1. * por1clay 
    313                 
    314             ELSE IF( ikwneg == jpksed ) THEN 
    315  
    316                zkwnup = ABS( zwb(ji,ikwneg-1) ) * dvolsm(ikwneg) / dz(ikwneg) 
    317                zkwnlo = ABS( zwb(ji,ikwneg) ) / dz(ikwneg) 
    318                zfull (ikwneg-1) = zfilled(ikwneg-1) - zkwnup * dvolsp(ikwneg-1) 
    319                zempty(ikwneg-1) = 1. - zfull(ikwneg-1) 
    320                DO jk = ikwneg-2, 2, -1 
    321                   zfull (jk) = zfilled(jk) - zempty(jk+1) * dvolsp(jk) 
    322                   zempty(jk) = 1. - zfull(jk)  
    323                ENDDO 
    324                DO  js = 1, jpsol + jpads 
    325                   zsolcp(ji,2,js) = zfull(2) * zsolcpno(2,js) + zempty(2) * zrainrf(ji,js) 
    326                ENDDO 
    327                DO  js = 1, jpsol + jpads 
    328                   DO jk = jpksedm1, 3, -1 
    329                      zsolcp(ji,jk,js) = zfull(jk) * zsolcpno(jk,js) + zempty(jk) * zsolcpno(jk-1,js) 
    330                   ENDDO 
    331                   zsolcp(ji,jpksed,js) = zfull(jpksed) * zsolcpno(jpksed,js) & 
    332                      &                       + zkwnup * zsolcpno(jpksedm1,js) 
    333                   tosed(ji,js)   = 0. 
    334                   fromsed(ji,js) = 0. 
    335                ENDDO 
    336                zsolcp(ji,jpksed,jsclay) = zsolcp(ji,jpksed,jsclay) + zkwnlo * 1. 
    337                fromsed(ji,jsclay) = zkwnlo * 1.* por1clay 
    338             ELSE IF( ikwneg > 2 .AND. ikwneg < jpksed-1 ) THEN 
    339  
    340                zkwnup = ABS( zwb(ji,ikwneg-1) ) * por1(ikwneg-1) / ( dz(ikwneg) * por1(ikwneg) ) 
    341                zkwnlo = ABS( zwb(ji,ikwneg) ) / dz(ikwneg) 
    342  
    343                IF( ikwneg > 3 ) THEN 
    344  
    345                   zfull (ikwneg-1) = zfilled(ikwneg-1) - zkwnup * dvolsp(ikwneg-1) 
    346                   zempty(ikwneg-1) = 1. - zfull(ikwneg-1)  
    347                   DO jk = ikwneg-2, 2, -1 
    348                      zfull (jk) = zfilled(jk) - zempty(jk+1) * dvolsp(jk) 
    349                      zempty(jk)    = 1. - zfull(jk)  
    350                   ENDDO 
    351                   DO js = 1, jpsol + jpads 
    352                      zsolcp(ji,2,js) = zfull(2) * zsolcpno(2,js) + zempty(2) * zrainrf(ji,js) 
    353                   ENDDO 
    354                   DO js = 1, jpsol + jpads 
    355                      DO jk = ikwneg-1, 3, -1 
    356                         zsolcp(ji,jk,js) = zfull(jk) * zsolcpno(jk,js) + zempty(jk) * zsolcpno(jk-1,js) 
    357                      ENDDO 
    358                   ENDDO 
    359                ELSE ! ikw = 3 
    360  
    361                   zfull (2) = zfilled(2) - zkwnup * dvolsm(3) 
    362                   zempty(2) = 1. - zfull(2) 
    363                   DO js = 1, jpsol + jpads 
    364                      zsolcp(ji,2,js) = zfull(2) * zsolcpno(2,js) + zempty(2) * zrainrf(ji,js) 
    365                   ENDDO 
    366                ENDIF 
    367  
    368                IF( ikwneg < jpksedm1) THEN 
    369  
    370                   zfull (ikwneg+1) = zfilled(ikwneg+1) - zkwnlo * dvolsm(ikwneg+1) 
    371                   zempty(ikwneg+1) = 1. - zfull(ikwneg+1)  
    372                   DO jk = ikwneg+2, jpksed 
    373                      zfull (jk) = zfilled(jk) - zempty(jk-1) * dvolsm(jk) 
    374                      zempty(jk) = 1. - zfull(jk) 
    375                   ENDDO 
    376                   DO js = 1, jpsol + jpads 
    377                      DO jk = ikwneg+1, jpksedm1 
    378                         zsolcp(ji,jk,js) = zfull(jk) * zsolcpno(jk,js) + zempty(jk) * zsolcpno(jk+1,js) 
    379                      ENDDO 
    380                      zsolcp(ji,jpksed,js) = zfull(jpksed) * zsolcpno(jpksed,js) 
    381                   ENDDO 
    382                   zsolcp(ji,jpksed,jsclay) = zsolcp(ji,jpksed,jsclay) + zempty(jpksed) * 1. 
    383                ELSE 
    384  
    385                   zfull (jpksed) = zfilled(jpksed) - zkwnlo * dvolsm(jpksed) 
    386                   zempty(jpksed) = 1. - zfull(jpksed)                 
    387                   DO js = 1, jpsol + jpads 
    388                      zsolcp(ji,jpksed,js) = zfull(jpksed) * zsolcpno(jpksed,js) 
    389                   ENDDO 
    390                   zsolcp(ji,jpksed,jsclay) = zsolcp(ji,jpksed,jsclay) + zempty(jpksed) * 1. 
    391                ENDIF ! jpksedm1 
    392                 
    393                ! ikwneg = jpksedm1  ; ikwneg+1 = jpksed ; ikwneg-1 = jpksed - 2 
    394                DO js = 1, jpsol + jpads 
    395                   zsolcp(ji,ikwneg,js) = zfull(ikwneg) * zsolcpno(ikwneg  ,js) & 
    396                      &                +  zkwnup        * zsolcpno(ikwneg-1,js) & 
    397                      &                +  zkwnlo        * zsolcpno(ikwneg+1,js)    
    398                   tosed  (ji,js)   = 0. 
    399                   fromsed(ji,js)   = 0. 
    400                ENDDO 
    401                fromsed(ji,jsclay) = zempty(jpksed) * 1. * por1clay 
    402  
    403             ENDIF ! ikwneg(ji) = 2 
    404          ENDIF  ! zwb > 0 
    405       ENDDO  ! ji = 1, jpoce 
     146      END DO 
    406147 
    407148      DO js = 1, jpsol 
     
    409150      END DO 
    410151      DO jk = 2, jpksed 
    411          pwcp(:,jk,jwnh4) = (pwcp(:,jk,jwnh4) + zsolcp(:,jk,jpsol+1) * por1(jk) / por(jk) ) * radsnh4(jk) 
    412          pwcp(:,jk,jwfe2) = (pwcp(:,jk,jwfe2) + zsolcp(:,jk,jpsol+2) * por1(jk) / por(jk) ) * radsfe2(jk) 
     152         pwcp(:,jk,jwnh4) = (pwcp(:,jk,jwnh4) + zsolcp(:,jk,jpsol+1) * por1(jk) / por(jk) ) * radssol(jk,jwnh4) 
     153         IF (jpoce == 146 .and. slatit(145) > 0.) write(0,*) 'plante advection ',pwcp(145,jk,jwfe2)*1E6,zsolcp(145,jk,jpsol+2)*1E6,    & 
     154         &         (pwcp(145,jk,jwfe2) + zsolcp(145,jk,jpsol+2) * por1(jk) / por(jk) ) * radssol(jk,jwfe2) * 1E6 
     155         pwcp(:,jk,jwfe2) = (pwcp(:,jk,jwfe2) + zsolcp(:,jk,jpsol+2) * por1(jk) / por(jk) ) * radssol(jk,jwfe2) 
    413156      END DO 
    414157 
    415       rainrm(:,:) = 0. 
    416158      rainrg(:,:) = 0. 
    417       raintg(:)   = 0. 
    418  
    419       DEALLOCATE( zraipush ) 
    420159 
    421160      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_adv') 
     
    424163 
    425164 
    426    INTEGER FUNCTION sed_adv_alloc() 
    427       !!---------------------------------------------------------------------- 
    428       !!                     ***  ROUTINE p4z_prod_alloc  *** 
    429       !!---------------------------------------------------------------------- 
    430       ALLOCATE( dvolsp(jpksed), dvolsm(jpksed), c2por(jpksed),         & 
    431       &         ckpor(jpksed) ,           STAT = sed_adv_alloc ) 
    432       ! 
    433       IF( sed_adv_alloc /= 0 ) CALL ctl_stop( 'STOP', 'sed_adv_alloc : failed to allocate arrays.' ) 
    434       ! 
    435    END FUNCTION sed_adv_alloc 
    436  
    437165END MODULE sedadv 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedarr.F90

    r15075 r15297  
    5151         jjd        = ( tab_ind(jn) - 1 ) / jpi + 1 
    5252         tab1d(jn)  = tab2d(jid, jjd) 
     53!         IF (mig(jid) == 150 .and. mjg(jjd) == 136) write(0,*) 'plante indices ',jn,ndim1d,slatit(jn),slongit(jn)  
    5354      END DO  
    5455 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedbtb.F90

    r15127 r15297  
    66   !! * Modules used 
    77   USE sed     ! sediment global variable 
     8   USE sed_oce 
    89   USE sedmat  ! linear system of equations 
    910   USE sedinorg 
     
    3839      ! * local variables 
    3940      INTEGER :: ji, jk, js 
    40       REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksedm1,jpsol+2) ::  zsol, zrearat  !   solution 
     41      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed,jpsol) :: zrearat  !   solution 
    4142      REAL(wp) :: zsolid1, zsolid2, zsolid3, zsumtot, zlimo2 
    4243      !------------------------------------------------------------------------ 
     
    5253      ! Initializations 
    5354      !---------------- 
    54       zsol(:,:,:) = 0. 
    5555      zrearat = 0. 
    5656 
     
    6262      ! right hand side of coefficient matrix 
    6363      !-------------------------------------- 
    64       DO js = 1, jpsol 
    65          DO jk = 1, jpksedm1 
    66             zsol(:,jk,js) = solcp(:,jk+1,js) 
    67          END DO 
    68       END DO 
    69  
    70       DO jk = 1, jpksedm1 
    71          zsol(:,jk,jpsol+1) = pwcp(:,jk+1,jwnh4) * adsnh4  
    72          zsol(:,jk,jpsol+2) = pwcp(:,jk+1,jwfe2) * adsfe2  
    73       END DO 
    74  
    75       CALL sed_mat_btb( jpksedm1, jpsol+2, zsol, zrearat(:,:,:), dtsed ) 
    76  
    77       ! store solution of the tridiagonal system 
    78       !------------------------ 
    79       DO js = 1, jpsol 
    80          DO jk = 1, jpksedm1 
    81             solcp(:,jk+1,js) = zsol(:,jk,js) 
    82          END DO 
    83       ENDDO 
    84  
    85       ! NH4 
    86       DO jk = 1, jpksedm1 
    87          pwcp(:,jk+1,jwnh4) = (pwcp(:,jk+1,jwnh4) + zsol(:,jk,jpsol+1) * por1(jk+1) / por(jk+1) ) * radsnh4(jk+1) 
    88       END DO  
    89  
    90       ! Fe2 
    91       DO jk = 1, jpksedm1 
    92          pwcp(:,jk+1,jwfe2) = (pwcp(:,jk+1,jwfe2) + zsol(:,jk,jpsol+2) * por1(jk+1) / por(jk+1) ) * radsfe2(jk+1) 
    93       END DO 
     64      CALL sed_mat_btbi( jpsol, solcp, zrearat(:,:,:), dtsed ) 
    9465 
    9566      DO ji = 1, jpoce 
     
    10071            zsolid2 = volc(ji,jk,jspos) * solcp(ji,jk,jspos) 
    10172            zsolid3 = volc(ji,jk,jspor) * solcp(ji,jk,jspor) 
    102             rearatpom(ji,jk)  = ( reac_pocl * zsolid1 + reac_pocs * zsolid2 + reac_pocr * zsolid3 ) * dtsed 
    103             zsumtot = zsumtot + rearatpom(ji,jk) / dtsed * volw3d(ji,jk) * 1.e-3 * 86400. * 365. * 1E3 
     73            rearatpom(ji,jk)  = ( reac_pocl * zsolid1 + reac_pocs * zsolid2 + reac_pocr * zsolid3 ) 
     74            zsumtot = zsumtot + rearatpom(ji,jk) * volw3d(ji,jk) * 1.e-3 * 86400. * 365. * 1E3 
    10475         END DO 
    10576 
     
    10778         !       This parameterization is taken from Archer et al. (2002) 
    10879         ! -------------------------------------------------------------- 
    109          zlimo2   = pwcp(ji,1,jwoxy) / (pwcp(ji,1,jwoxy) + 20.E-6) 
     80         zlimo2   = max(0.01, pwcp(ji,1,jwoxy) / (pwcp(ji,1,jwoxy) + 20.E-6) ) 
    11081         db(ji,:) = dbiot * zsumtot**0.85 * zlimo2 / (365.0 * 86400.0) 
    11182 
     
    11586         IF (ln_btbz) THEN 
    11687            DO jk = 1, jpksed 
    117                IF (profsedw(jk) < 2.0 * dbtbzsc) THEN 
    11888                  db(ji,jk) = db(ji,jk) * exp( -(profsedw(jk) / dbtbzsc)**2 ) 
    119                ELSE 
    120                   db(ji,jk) = 0. 
    121                ENDIF 
    12289            END DO 
    12390         ELSE 
     
    142109      ! --------------------------------------------------------- 
    143110      CALL sed_inorg( kt ) 
    144       CALL sed_org( kt ) 
    145111 
    146112      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_btb') 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedchem.F90

    r15075 r15297  
    149149         CALL sed_chem_cst 
    150150      ELSE 
    151          DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     151         DO_2D( 0, 0, 0, 0 ) 
    152152            ikt = mbkt(ji,jj)  
    153153            IF ( tmask(ji,jj,ikt) == 1 ) THEN 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/seddsr.F90

    r15127 r15297  
    77   !! * Modules used 
    88   USE sed     ! sediment global variable 
     9   USE sed_oce 
    910   USE sedini 
    1011   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library 
     
    2324CONTAINS 
    2425    
    25    SUBROUTINE sed_dsr( ji )  
     26   SUBROUTINE sed_dsr( accmask ) 
    2627      !!---------------------------------------------------------------------- 
    2728      !!                   ***  ROUTINE sed_dsr  *** 
     
    4546      !!---------------------------------------------------------------------- 
    4647      !! Arguments 
    47       INTEGER, INTENT(in) ::   ji ! number of iteration 
    4848      ! --- local variables 
    49       INTEGER :: jk, js, jw, jn   ! dummy looop indices 
    50  
    51       REAL(wp), DIMENSION(jpksed) ::zlimo2, zlimno3, zlimso4, zlimfeo    ! undersaturation ; indice jpwatp1 is for calcite    
     49      INTEGER, DIMENSION(jpoce), INTENT(in) :: accmask 
     50      INTEGER :: ji, jk, js, jw, jn   ! dummy looop indices 
     51 
     52      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed) ::zlimo2, zlimno3, zlimso4, zlimfeo    ! undersaturation ; indice jpwatp1 is for calcite    
    5253      REAL(wp)  ::  zreasat 
    5354      !! 
     
    5960     !---------------------- 
    6061       
    61       zlimo2 (:)    = 0.    ;   zlimno3(:)  = 0. 
    62       zlimso4(:)    = 0. 
     62      zlimo2 (:,:)    = 0.    ;   zlimno3(:,:)  = 0. 
     63      zlimso4(:,:)    = 0. 
    6364   
    6465      !---------------------------------------------------------- 
     
    7374      ! -------------------------------------------------------------- 
    7475      DO jk = 2, jpksed 
    75          zreasat = rearatpom(ji,jk) 
    76          ! For alkalinity 
    77          pwcpa(ji,jk,jwalk)  = pwcpa(ji,jk,jwalk) + zreasat * ( srno3 - 2.* spo4r ) 
    78          ! For Phosphate (in mol/l) 
    79          pwcpa(ji,jk,jwpo4)  = pwcpa(ji,jk,jwpo4) + zreasat * spo4r 
    80  
    81          ! For iron (in mol/l) 
    82          pwcpa(ji,jk,jwfe2)  = pwcpa(ji,jk,jwfe2) + fecratio(ji) * zreasat * radsfe2(jk) 
     76         DO ji = 1, jpoce 
     77            IF (accmask(ji) == 0 ) THEN 
     78               zreasat = rearatpom(ji,jk) 
     79               ! For alkalinity 
     80               pwcpa(ji,jk,jwalk)  = pwcpa(ji,jk,jwalk) + zreasat * ( srno3 - 2.* spo4r ) 
     81               ! For Phosphate (in mol/l) 
     82               pwcpa(ji,jk,jwpo4)  = pwcpa(ji,jk,jwpo4) + zreasat * spo4r 
     83               ! For Ammonium 
     84               pwcpa(ji,jk,jwnh4)  = pwcpa(ji,jk,jwnh4) + zreasat * srno3 * radssol(jk,jwnh4) 
     85               ! For iron (in mol/l) 
     86               pwcpa(ji,jk,jwfe2)  = pwcpa(ji,jk,jwfe2) + fecratio(ji) * zreasat * radssol(jk,jwfe2) 
     87            ENDIF 
     88         END DO 
    8389      ENDDO 
    8490 
    8591      ! Computes SMS of oxygen 
    8692      DO jk = 2, jpksed 
    87          zlimo2(jk) = pwcp(ji,jk,jwoxy) / ( pwcp(ji,jk,jwoxy) + xksedo2 ) 
    88          zreasat = rearatpom(ji,jk) * zlimo2(jk) 
    89          ! Acid Silicic  
    90          pwcpa(ji,jk,jwoxy)  = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - so2ut * zreasat 
     93         DO ji = 1, jpoce 
     94            IF (accmask(ji) == 0 ) THEN 
     95               zlimo2(ji,jk) = pwcp(ji,jk,jwoxy) / ( pwcp(ji,jk,jwoxy) + xksedo2 ) 
     96               zlimo2(ji,jk) = MAX( 0., zlimo2(ji,jk) ) 
     97               zreasat = rearatpom(ji,jk) * zlimo2(ji,jk) 
     98               ! Acid Silicic  
     99               pwcpa(ji,jk,jwoxy)  = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - so2ut * zreasat 
     100            ENDIF 
     101         END DO 
    91102      ENDDO 
    92103 
     
    95106      !-------------------------------------------------------------------- 
    96107      DO jk = 2, jpksed 
    97          zlimno3(jk) = ( 1.0 - zlimo2(jk) ) * pwcp(ji,jk,jwno3) / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 )  
    98          zreasat = rearatpom(ji,jk) * zlimno3(jk) 
    99          ! For nitrates 
    100          pwcpa(ji,jk,jwno3) = pwcpa(ji,jk,jwno3) - zreasat * srDnit 
    101          ! For alkalinity 
    102          pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) + zreasat * srDnit 
     108         DO ji = 1, jpoce 
     109            IF (accmask(ji) == 0 ) THEN 
     110               zlimno3(ji,jk) = ( 1.0 - zlimo2(ji,jk) ) * pwcp(ji,jk,jwno3) / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 )  
     111               zlimno3(ji,jk) = MAX(0., zlimno3(ji,jk) ) 
     112               zreasat = rearatpom(ji,jk) * zlimno3(ji,jk) * srDnit 
     113               ! For nitrates 
     114               pwcpa(ji,jk,jwno3) = pwcpa(ji,jk,jwno3) - zreasat 
     115               ! For alkalinity 
     116               pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) + zreasat 
     117            ENDIF 
     118         END DO 
    103119      ENDDO 
    104120 
     
    109125 
    110126      DO jk = 2, jpksed 
    111          zlimfeo(jk) = ( 1.0 - zlimno3(jk) - zlimo2(jk) ) * solcp(ji,jk,jsfeo) / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo ) 
    112          zreasat = rearatpom(ji,jk) * zlimfeo(jk) 
    113          ! For FEOH 
    114          solcpa(ji,jk,jsfeo) = solcpa(ji,jk,jsfeo) - 4.0 * zreasat / volc(ji,jk,jsfeo) 
    115          ! For PO4 
    116          pwcpa(ji,jk,jwpo4)  = pwcpa(ji,jk,jwpo4) + zreasat * 4.0 * redfep 
    117          ! For alkalinity 
    118          pwcpa(ji,jk,jwalk)  = pwcpa(ji,jk,jwalk) + 8.0 * zreasat 
    119          ! Iron 
    120          pwcpa(ji,jk,jwfe2)  = pwcpa(ji,jk,jwfe2) + zreasat * 4.0 * radsfe2(jk) 
     127         DO ji = 1, jpoce 
     128            IF (accmask(ji) == 0 ) THEN 
     129               zlimfeo(ji,jk) = ( 1.0 - zlimno3(ji,jk) - zlimo2(ji,jk) ) * solcp(ji,jk,jsfeo) / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo ) 
     130               zlimfeo(ji,jk) = MAX(0., zlimfeo(ji,jk) ) 
     131               zreasat = 4.0 * rearatpom(ji,jk) * zlimfeo(ji,jk) 
     132               ! For FEOH 
     133               solcpa(ji,jk,jsfeo) = solcpa(ji,jk,jsfeo) - zreasat / volc(ji,jk,jsfeo) 
     134               ! For PO4 
     135               pwcpa(ji,jk,jwpo4)  = pwcpa(ji,jk,jwpo4) + zreasat * redfep 
     136               ! For alkalinity 
     137               pwcpa(ji,jk,jwalk)  = pwcpa(ji,jk,jwalk) + 2.0 * zreasat 
     138               ! Iron 
     139               pwcpa(ji,jk,jwfe2)  = pwcpa(ji,jk,jwfe2) + zreasat * radssol(jk,jwfe2) 
     140            ENDIF 
     141         END DO 
    121142      ENDDO 
    122143 
     
    126147 
    127148      DO jk = 2, jpksed 
    128          zlimso4(jk) = ( 1.0 - zlimno3(jk) - zlimo2(jk) - zlimfeo(jk) ) * pwcp(ji,jk,jwso4) / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 ) 
    129          zreasat = rearatpom(ji,jk) * zlimso4(jk) 
    130          ! For sulfur 
    131          pwcpa(ji,jk,jwso4)  =  pwcpa(ji,jk,jwso4) - 0.5 * zreasat  
    132          pwcpa(ji,jk,jwh2s)  = pwcpa(ji,jk,jwh2s) + 0.5 * zreasat 
    133          ! For alkalinity 
    134          pwcpa(ji,jk,jwalk)  = pwcpa(ji,jk,jwalk) + zreasat 
     149         DO ji = 1, jpoce 
     150            IF (accmask(ji) == 0 ) THEN 
     151               zlimso4(ji,jk) = ( 1.0 - zlimno3(ji,jk) - zlimo2(ji,jk) - zlimfeo(ji,jk) ) * pwcp(ji,jk,jwso4) / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 ) 
     152               zlimso4(ji,jk) = MAX(0., zlimso4(ji,jk) ) 
     153               zreasat = 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimso4(ji,jk) 
     154               ! For sulfur 
     155               pwcpa(ji,jk,jwso4)  =  pwcpa(ji,jk,jwso4) - zreasat  
     156               pwcpa(ji,jk,jwh2s)  = pwcpa(ji,jk,jwh2s) + zreasat 
     157               ! For alkalinity 
     158               pwcpa(ji,jk,jwalk)  = pwcpa(ji,jk,jwalk) + 2.0 * zreasat 
     159            ENDIF 
     160         END DO 
    135161      ENDDO 
    136162 
     
    138164      ! ------------------------- 
    139165 
    140       call sed_dsr_redoxb( ji ) 
     166      call sed_dsr_redoxb( accmask ) 
    141167 
    142168      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_dsr') 
     
    144170   END SUBROUTINE sed_dsr 
    145171 
    146    SUBROUTINE sed_dsr_redoxb(ji) 
     172   SUBROUTINE sed_dsr_redoxb( accmask ) 
    147173      !!---------------------------------------------------------------------- 
    148174      !!                   ***  ROUTINE sed_dsr_redox  *** 
     
    155181      !! Arguments 
    156182      ! --- local variables 
    157       INTEGER, INTENT(IN) :: ji 
    158       INTEGER   ::  jni, jnj, jk   ! dummy looop indices 
     183      INTEGER, DIMENSION(jpoce), INTENT(in) :: accmask 
     184      INTEGER   ::  ji, jni, jnj, jk   ! dummy looop indices 
    159185 
    160186      REAL(wp)  ::  zalpha, zexcess, zh2seq, zsedfer, zreasat 
     
    165191 
    166192      DO jk = 2, jpksed 
    167          zalpha = ( pwcp(ji,jk,jwfe2) - pwcp(ji,jk,jwlgw) ) * 1E9 
    168          zsedfer = ( zalpha + SQRT( zalpha**2 + 1.E-10 ) ) /2.0 * 1E-9 
    169  
    170          ! First pass of the scheme. At the end, it is 1st order  
    171          ! ----------------------------------------------------- 
    172          ! Fe (both adsorbed and solute) + O2 
    173          zreasat = reac_fe2 * dtsed * zsedfer / radsfe2(jk) * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
    174          pwcpa(ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) - zreasat * radsfe2(jk) 
    175          pwcpa(ji,jk,jwoxy) = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - 0.25 * zreasat  
    176          pwcpa(ji,jk,jwpo4) = pwcpa(ji,jk,jwpo4) - redfep * zreasat  
    177          pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) - 2.0 * zreasat 
    178          solcpa(ji,jk,jsfeo) = solcpa(ji,jk,jsfeo) + zreasat / volc(ji,jk,jsfeo) 
    179  
    180          ! H2S + O2 
    181          zreasat = reac_h2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy) * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
    182          pwcpa(ji,jk,jwh2s) = pwcpa(ji,jk,jwh2s) - zreasat 
    183          pwcpa(ji,jk,jwoxy) = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - 2.0 * zreasat 
    184          pwcpa(ji,jk,jwso4) = pwcpa(ji,jk,jwso4) + zreasat 
    185          pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) - 2.0 * zreasat 
    186  
    187          ! NH4 + O2 
    188          zreasat = reac_nh4 * dtsed * pwcp(ji,jk,jwnh4) / radsnh4(jk) * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
    189          pwcpa(ji,jk,jwnh4) = pwcpa(ji,jk,jwnh4) - zreasat * radsnh4(jk)  
    190          pwcpa(ji,jk,jwoxy) = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - 2.0 * zreasat  
    191          pwcpa(ji,jk,jwno3) = pwcpa(ji,jk,jwno3) + zreasat 
    192          pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) - 2.0 * zreasat 
    193  
    194          ! FeS - O2 
    195          zreasat = reac_feso * dtsed * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) * pwcp(ji,jk,jwoxy)  
    196          solcpa(ji,jk,jsfes) = solcpa(ji,jk,jsfes) - zreasat / volc(ji,jk,jsfes) 
    197          pwcpa(ji,jk,jwoxy) = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - 2.0 * zreasat 
    198          pwcpa(ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) + zreasat * radsfe2(jk) 
    199          pwcpa(ji,jk,jwso4) = pwcpa(ji,jk,jwso4) + zreasat 
    200  
    201          ! FEOH + H2S 
    202          zreasat = reac_feh2s * dtsed * solcp(ji,jk,jsfeo) * volc(ji,jk,jsfeo) * pwcp(ji,jk,jwh2s)  
    203          solcpa(ji,jk,jsfeo) = solcpa(ji,jk,jsfeo) - 8.0 * zreasat / volc(ji,jk,jsfeo) 
    204          pwcpa(ji,jk,jwh2s) = pwcpa(ji,jk,jwh2s) - zreasat 
    205          pwcpa(ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) + 8.0 * zreasat * radsfe2(jk)  
    206          pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) + 14.0 * zreasat  
    207          pwcpa(ji,jk,jwso4) = pwcpa(ji,jk,jwso4) + zreasat 
    208          pwcpa(ji,jk,jwpo4) = pwcpa(ji,jk,jwpo4) + 8.0 * redfep * zreasat 
    209  
    210          ! Fe + H2S 
    211          zh2seq     = MAX(rtrn, 2.1E-3 * hipor(ji,jk)) 
    212          zexcess = pwcp(ji,jk,jwh2s) * zsedfer / zh2seq - 1.0 
    213          IF ( zexcess >= 0.0 ) THEN 
    214             zreasat = reac_fesp * zexcess * dtsed 
    215             pwcpa (ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) - zreasat * radsfe2(jk) 
    216             solcpa(ji,jk,jsfes) = solcpa(ji,jk,jsfes) + zreasat / volc(ji,jk,jsfes) 
    217             pwcpa(ji,jk,jwh2s)  = pwcpa(ji,jk,jwh2s) - zreasat 
    218          ELSE 
    219             zreasat = reac_fesd * zexcess * dtsed * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
    220             pwcpa (ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) - zreasat * radsfe2(jk) 
    221             solcpa(ji,jk,jsfes) = solcpa(ji,jk,jsfes) + zreasat / volc(ji,jk,jsfes) 
    222             pwcpa(ji,jk,jwh2s)  = pwcpa(ji,jk,jwh2s) - zreasat 
    223          ENDIF 
    224          ! For alkalinity 
    225          pwcpa(ji,jk,jwalk)  = pwcpa(ji,jk,jwalk) - zreasat * 2.0 
     193         DO ji = 1, jpoce 
     194            IF (accmask(ji) == 0 ) THEN 
     195               zalpha = ( pwcp(ji,jk,jwfe2) - pwcp(ji,jk,jwlgw) ) * 1E9 
     196               zsedfer = ( zalpha + SQRT( zalpha**2 + 1.E-10 ) ) /2.0 * 1E-9 
     197 
     198               ! First pass of the scheme. At the end, it is 1st order  
     199               ! ----------------------------------------------------- 
     200               ! Fe (both adsorbed and solute) + O2 
     201               zreasat = reac_fe2 * zsedfer / radssol(jk,jwfe2) * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
     202               pwcpa(ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) - zreasat * radssol(jk,jwfe2) 
     203               pwcpa(ji,jk,jwoxy) = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - 0.25 * zreasat  
     204               pwcpa(ji,jk,jwpo4) = pwcpa(ji,jk,jwpo4) - redfep * zreasat  
     205               pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) - 2.0 * zreasat 
     206               solcpa(ji,jk,jsfeo) = solcpa(ji,jk,jsfeo) + zreasat / volc(ji,jk,jsfeo) 
     207 
     208               ! H2S + O2 
     209               zreasat = reac_h2s * pwcp(ji,jk,jwoxy) * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
     210               pwcpa(ji,jk,jwh2s) = pwcpa(ji,jk,jwh2s) - zreasat 
     211               pwcpa(ji,jk,jwoxy) = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - 2.0 * zreasat 
     212               pwcpa(ji,jk,jwso4) = pwcpa(ji,jk,jwso4) + zreasat 
     213               pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) - 2.0 * zreasat 
     214 
     215               ! NH4 + O2 
     216               zreasat = reac_nh4 * pwcp(ji,jk,jwnh4) / radssol(jk,jwnh4) * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
     217               pwcpa(ji,jk,jwnh4) = pwcpa(ji,jk,jwnh4) - zreasat * radssol(jk,jwnh4)  
     218               pwcpa(ji,jk,jwoxy) = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - 2.0 * zreasat  
     219               pwcpa(ji,jk,jwno3) = pwcpa(ji,jk,jwno3) + zreasat 
     220               pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) - 2.0 * zreasat 
     221 
     222               ! FeS - O2 
     223               zreasat = reac_feso * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) * pwcp(ji,jk,jwoxy)  
     224               solcpa(ji,jk,jsfes) = solcpa(ji,jk,jsfes) - zreasat / volc(ji,jk,jsfes) 
     225               pwcpa(ji,jk,jwoxy) = pwcpa(ji,jk,jwoxy) - 2.0 * zreasat 
     226               pwcpa(ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) + zreasat * radssol(jk,jwfe2) 
     227               pwcpa(ji,jk,jwso4) = pwcpa(ji,jk,jwso4) + zreasat 
     228 
     229               ! FEOH + H2S 
     230               zreasat = reac_feh2s * solcp(ji,jk,jsfeo) * volc(ji,jk,jsfeo) * pwcp(ji,jk,jwh2s)  
     231               solcpa(ji,jk,jsfeo) = solcpa(ji,jk,jsfeo) - 8.0 * zreasat / volc(ji,jk,jsfeo) 
     232               pwcpa(ji,jk,jwh2s) = pwcpa(ji,jk,jwh2s) - zreasat 
     233               pwcpa(ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) + 8.0 * zreasat * radssol(jk,jwfe2)  
     234               pwcpa(ji,jk,jwalk) = pwcpa(ji,jk,jwalk) + 14.0 * zreasat  
     235               pwcpa(ji,jk,jwso4) = pwcpa(ji,jk,jwso4) + zreasat 
     236               pwcpa(ji,jk,jwpo4) = pwcpa(ji,jk,jwpo4) + 8.0 * redfep * zreasat 
     237 
     238               ! Fe + H2S 
     239               zh2seq     = MAX(rtrn, 2.1E-3 * hipor(ji,jk)) 
     240               zexcess = pwcp(ji,jk,jwh2s) * zsedfer / zh2seq - 1.0 
     241               IF ( zexcess >= 0.0 ) THEN 
     242                  zreasat = reac_fesp * zexcess 
     243                  pwcpa (ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) - zreasat * radssol(jk,jwfe2) 
     244                  solcpa(ji,jk,jsfes) = solcpa(ji,jk,jsfes) + zreasat / volc(ji,jk,jsfes) 
     245                  pwcpa(ji,jk,jwh2s)  = pwcpa(ji,jk,jwh2s) - zreasat 
     246               ELSE 
     247                  zreasat = reac_fesd * zexcess * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
     248                  pwcpa (ji,jk,jwfe2) = pwcpa(ji,jk,jwfe2) - zreasat * radssol(jk,jwfe2) 
     249                  solcpa(ji,jk,jsfes) = solcpa(ji,jk,jsfes) + zreasat / volc(ji,jk,jsfes) 
     250                  pwcpa(ji,jk,jwh2s)  = pwcpa(ji,jk,jwh2s) - zreasat 
     251               ENDIF 
     252               ! For alkalinity 
     253               pwcpa(ji,jk,jwalk)  = pwcpa(ji,jk,jwalk) - zreasat * 2.0 
     254            ENDIF 
     255         END DO 
    226256     END DO 
    227257 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/seddsrjac.F90

    r15127 r15297  
    77   !! * Modules used 
    88   USE sed     ! sediment global variable 
     9   USE sed_oce 
    910   USE sedini 
    1011   USE seddsr 
     
    2223CONTAINS 
    2324    
    24    SUBROUTINE sed_dsrjac( ji )  
     25   SUBROUTINE sed_dsrjac( NEQ, NROWPD, jacvode, accmask ) 
    2526      !!---------------------------------------------------------------------- 
    2627      !!                   ***  ROUTINE sed_dsr  *** 
     
    4445      !!---------------------------------------------------------------------- 
    4546      !! Arguments 
    46       INTEGER, INTENT(in) ::   ji ! number of iteration 
    4747      ! --- local variables 
    48       INTEGER :: jni, jnj, jk, js, jw, jn   ! dummy looop indices 
    49  
    50       REAL(wp), DIMENSION(jpksed) ::zlimo2, zlimno3, zlimso4, zlimfeo    ! undersaturation ; indice jpwatp1 is for calcite    
    51       REAL(wp)  ::  zvolw, zreasat, zlimtmpo2, zlimtmpno3 
     48      INTEGER, INTENT(in) :: NEQ, NROWPD 
     49      INTEGER, DIMENSION(jpoce), INTENT(in) :: accmask 
     50      REAL, DIMENSION(jpoce,NROWPD,NEQ), INTENT(inout) :: jacvode 
     51      INTEGER :: ji, jni, jnj, jnij, jk, js, jw, jn   ! dummy looop indices 
     52 
     53      REAL(wp), DIMENSION(jpoce, jpksed) ::zlimo2, zlimno3, zlimso4, zlimfeo    ! undersaturation ; indice jpwatp1 is for calcite    
     54      REAL(wp), DIMENSION(jpoce, jpksed) ::zlimdo2, zlimdno3, zlimdso4, zlimdfeo    ! undersaturation ; indice jpwatp1 is for calcite    
     55      REAL(wp)  ::  zvolw, zreasat, zlimtmpo2, zlimtmpno3, zlimtmpfeo, zlimtmpso4 
    5256      !! 
    5357      !!---------------------------------------------------------------------- 
     
    5862     !---------------------- 
    5963       
    60       zlimo2 (:)    = 0.    ;   zlimno3(:)  = 0. 
    61       zlimso4(:)    = 0. 
     64      zlimo2 (:,:)    = 0.    ;   zlimno3(:,:)  = 0. 
     65      zlimso4(:,:)    = 0. 
    6266   
    6367      !---------------------------------------------------------- 
     
    6771      ! Computes SMS of oxygen 
    6872      DO jk = 2, jpksed 
    69          zlimo2(jk) = pwcp(ji,jk,jwoxy) / ( pwcp(ji,jk,jwoxy) + xksedo2 ) 
    70          ! Acid Silicic  
    71          jni = (jk-1)*jpvode+isvode(jwoxy) 
    72          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - so2ut * rearatpom(ji,jk) * xksedo2 &  
    73          &    / ( pwcp(ji,jk,jwoxy) + xksedo2 )**2 
     73         DO ji = 1, jpoce 
     74            IF (accmask(ji) == 0) THEN 
     75               zlimo2(ji,jk) = pwcp(ji,jk,jwoxy) / ( pwcp(ji,jk,jwoxy) + xksedo2 ) 
     76               zlimdo2(ji,jk) = xksedo2 / ( pwcp(ji,jk,jwoxy) + xksedo2 )**2 
     77               ! Acid Silicic  
     78               jni = (jk-1)*jpvode+isvode(jwoxy) 
     79               jnij = jpvode + 1 
     80               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - so2ut * rearatpom(ji,jk) * zlimdo2(ji,jk) 
     81            ENDIF 
     82         END DO 
    7483      ENDDO 
    7584 
     
    7887      !-------------------------------------------------------------------- 
    7988      DO jk = 2, jpksed 
    80          zlimno3(jk) = ( 1.0 - zlimo2(jk) ) * pwcp(ji,jk,jwno3) / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 )  
    81          ! For nitrates 
    82          jni = (jk-1)*jpvode+isvode(jwno3) 
    83          jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwoxy) 
    84          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - srDnit * rearatpom(ji,jk) * (1.0 - zlimo2(jk) ) & 
    85          &         * xksedno3 / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 )**2 
    86          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + srDnit * rearatpom(ji,jk) * pwcp(ji,jk,jwno3)  & 
    87          &      / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 ) * xksedo2 / ( pwcp(ji,jk,jwoxy) + xksedo2 )**2 
     89         DO ji = 1, jpoce 
     90            IF (accmask(ji) == 0) THEN 
     91 
     92               zlimno3(ji,jk) = pwcp(ji,jk,jwno3) / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 )  
     93               zlimdno3(ji,jk) = xksedno3 / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 )**2 
     94               ! For nitrates 
     95               jni = (jk-1)*jpvode+isvode(jwno3) 
     96               jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwoxy) 
     97               jnij = jpvode + 1 
     98               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - srDnit * rearatpom(ji,jk) * (1.0 - zlimo2(ji,jk) ) & 
     99               &         * zlimdno3(ji,jk) 
     100               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     101               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + srDnit * rearatpom(ji,jk) * zlimno3(ji,jk) * zlimdo2(ji,jk) 
     102            ENDIF 
     103         END DO 
    88104      ENDDO 
    89105 
    90  
    91106      !-------------------------------------------------------------------- 
    92107      ! Begining POC iron reduction 
     
    94109 
    95110      DO jk = 2, jpksed 
    96          zlimfeo(jk) = ( 1.0 - zlimno3(jk) - zlimo2(jk) ) * solcp(ji,jk,jsfeo) / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo ) 
    97          ! For FEOH 
    98          jni = (jk-1)*jpvode+isvode(jpwat+jsfeo) 
    99          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - 4.0 * rearatpom(ji,jk) / volc(ji,jk,jsfeo)   & 
    100          &         * ( 1.0 - zlimno3(jk) - zlimo2(jk) ) * xksedfeo / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo )**2 
    101          jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwoxy) 
    102          zlimtmpo2 = solcp(ji,jk,jsfeo) / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo ) * xksedo2   & 
    103          &         / ( pwcp(ji,jk,jwoxy) + xksedo2 )**2 * ( 1.0 - pwcp(ji,jk,jwno3) / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 ) ) 
    104          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + 4.0 * rearatpom(ji,jk) / volc(ji,jk,jsfeo) * zlimtmpo2  
    105          jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwno3) 
    106          zlimtmpno3 = solcp(ji,jk,jsfeo) / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo ) * xksedno3   & 
    107          &         / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 )**2 * ( 1.0 - zlimo2(jk) )  
    108          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + 4.0 * rearatpom(ji,jk) / volc(ji,jk,jsfeo) * zlimtmpno3 
    109          ! Iron 
    110          zreasat = rearatpom(ji,jk) * 4.0 / ( 1.0 + adsfe2 * por1(jk) ) 
    111          jni = (jk-1)*jpvode+isvode(jwfe2) 
    112          jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jpwat+jsfeo) 
    113          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + zreasat   & 
    114          &         * ( 1.0 - zlimno3(jk) - zlimo2(jk) ) * xksedfeo / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo )**2 
    115          jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwoxy) 
    116          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - zreasat * zlimtmpo2 
    117          jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwno3) 
    118          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - zreasat * zlimtmpno3 
     111         DO ji = 1, jpoce 
     112            IF (accmask(ji) == 0) THEN 
     113               zlimfeo(ji,jk)  = solcp(ji,jk,jsfeo) / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo ) 
     114               zlimdfeo(ji,jk) = xksedfeo / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo )**2 
     115               ! For FEOH 
     116               jni = (jk-1)*jpvode+isvode(jpwat+jsfeo) 
     117               jnij = jpvode + 1 
     118               zlimtmpfeo = ( 1.0 - zlimno3(ji,jk) ) * ( 1.0 - zlimo2(ji,jk) ) * zlimdfeo(ji,jk) 
     119               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - 4.0 * rearatpom(ji,jk) / volc(ji,jk,jsfeo) * zlimtmpfeo 
     120               jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwoxy) 
     121               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     122               zlimtmpo2 = zlimfeo(ji,jk) * zlimdo2(ji,jk) * ( 1.0 - zlimno3(ji,jk) ) 
     123               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + 4.0 * rearatpom(ji,jk) / volc(ji,jk,jsfeo) * zlimtmpo2  
     124               jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwno3) 
     125               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     126               zlimtmpno3 = zlimfeo(ji,jk) * zlimdno3(ji,jk) * ( 1.0 - zlimo2(ji,jk) ) 
     127               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + 4.0 * rearatpom(ji,jk) / volc(ji,jk,jsfeo) * zlimtmpno3 
     128               ! Iron 
     129               zreasat = rearatpom(ji,jk) * 4.0 * radssol(jk,jwfe2) 
     130               jni = (jk-1)*jpvode+isvode(jwfe2) 
     131               jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jpwat+jsfeo) 
     132               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     133               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + zreasat * zlimtmpfeo 
     134               jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwoxy) 
     135               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     136               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - zreasat * zlimtmpo2 
     137               jnj = (jk-1)*jpvode+isvode(jwno3) 
     138               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     139               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - zreasat * zlimtmpno3 
     140            ENDIF 
     141         END DO 
    119142      ENDDO 
    120143 
    121 !      write(*,*) 'plante sedfeo1 ',jacobian(ji,15,9) / dtsed 
    122  
    123144      !-------------------------------------------------------------------- 
    124145      ! Begining POC denitrification and NO3- diffusion 
     
    126147 
    127148      DO jk = 2, jpksed 
    128          zlimso4(jk) = ( 1.0 - zlimno3(jk) - zlimo2(jk) - zlimfeo(jk) ) * pwcp(ji,jk,jwso4) / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 ) 
    129          ! For sulfur 
    130          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
    131          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - 0.5 * rearatpom(ji,jk) * ( 1.0 - zlimno3(jk)     & 
    132          &      - zlimo2(jk) - zlimfeo(jk) ) * xksedso4 / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 )**2  
    133          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    134          zlimtmpo2 = pwcp(ji,jk,jwso4) / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 ) * xksedo2  & 
    135          &      / (pwcp(ji,jk,jwoxy) + xksedo2 )**2 * ( 1.0 - pwcp(ji,jk,jwno3) / ( xksedno3 + pwcp(ji,jk,jwno3) ) )  & 
    136          &      * ( 1.0 - solcp(ji,jk,jsfeo) / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo ) ) 
    137          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpo2 
    138          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwno3) 
    139          zlimtmpno3 = pwcp(ji,jk,jwso4) / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 ) * xksedno3   & 
    140          &      / ( pwcp(ji,jk,jwno3) + xksedno3 )**2 * ( 1.0 - zlimo2(jk) ) * ( 1.0 - solcp(ji,jk,jsfeo)    & 
    141          &      / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo ) ) 
    142          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpno3  
    143          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
    144          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + 0.5 * rearatpom(ji,jk) * pwcp(ji,jk,jwso4)    & 
    145          &      / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 ) * xksedfeo / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo )**2   & 
    146          &      * ( 1.0 - zlimo2(jk) - zlimno3(jk) ) 
    147          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    148          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
    149          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + 0.5 * rearatpom(ji,jk) * ( 1.0 - zlimno3(jk)     & 
    150          &      - zlimo2(jk) - zlimfeo(jk) ) * xksedso4 / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 )**2 
    151          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    152          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpo2 
    153          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwno3) 
    154          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpno3 
    155          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
    156          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - 0.5 * rearatpom(ji,jk) * pwcp(ji,jk,jwso4)    & 
    157          &      / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 ) * xksedfeo / ( solcp(ji,jk,jsfeo) + xksedfeo )**2   & 
    158          &      * ( 1.0 - zlimo2(jk) - zlimno3(jk) ) 
     149         DO ji = 1, jpoce 
     150            IF (accmask(ji) == 0) THEN 
     151               zlimso4(ji,jk) = pwcp(ji,jk,jwso4) / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 ) 
     152               zlimdso4(ji,jk) = xksedso4 / ( pwcp(ji,jk,jwso4) + xksedso4 )**2 
     153               ! For sulfur 
     154               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
     155               jnij = jpvode + 1 
     156               zlimtmpso4 = ( 1.0 - zlimno3(ji,jk) ) * ( 1.0 - zlimo2(ji,jk) ) * ( 1.0 - zlimfeo(ji,jk) ) * zlimdso4(ji,jk) 
     157               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpso4 
     158               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     159               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     160               zlimtmpo2 = zlimso4(ji,jk) * zlimdo2(ji,jk) * ( 1.0 - zlimno3(ji,jk) )  & 
     161               &      * ( 1.0 - zlimfeo(ji,jk) )  
     162               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpo2 
     163               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwno3) 
     164               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     165               zlimtmpno3 = zlimso4(ji,jk) * ( 1.0 - zlimo2(ji,jk) ) * zlimdno3(ji,jk)   & 
     166               &      * ( 1.0 - zlimfeo(ji,jk) ) 
     167               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpno3  
     168               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
     169               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     170               zlimtmpfeo = zlimso4(ji,jk) * ( 1.0 - zlimo2(ji,jk) ) * ( 1.0 - zlimno3(ji,jk) ) * zlimdfeo(ji,jk) 
     171               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpfeo 
     172               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     173               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
     174               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     175               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpso4 
     176               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     177               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     178               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpo2 
     179               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwno3) 
     180               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     181               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpno3 
     182               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
     183               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     184               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - 0.5 * rearatpom(ji,jk) * zlimtmpfeo 
     185            ENDIF 
     186         END DO 
    159187      ENDDO 
    160188 
     
    162190      ! ------------------------- 
    163191 
    164       call sed_dsr_redoxbjac( ji ) 
     192      call sed_dsr_redoxbjac( NEQ, NROWPD, jacvode, accmask ) 
    165193 
    166194      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_dsrjac') 
     
    168196   END SUBROUTINE sed_dsrjac 
    169197 
    170    SUBROUTINE sed_dsr_redoxbjac(ji) 
     198   SUBROUTINE sed_dsr_redoxbjac( NEQ, NROWPD, jacvode, accmask ) 
    171199      !!---------------------------------------------------------------------- 
    172200      !!                   ***  ROUTINE sed_dsr_redox  *** 
     
    178206      !!---------------------------------------------------------------------- 
    179207      !! Arguments 
     208      INTEGER, INTENT(in) :: NEQ, NROWPD 
     209      REAL, DIMENSION(jpoce,NROWPD,NEQ), INTENT(inout) :: jacvode 
     210      INTEGER, DIMENSION(jpoce), INTENT(in) :: accmask 
    180211      ! --- local variables 
    181       INTEGER, INTENT(IN) :: ji 
    182       INTEGER   ::  jni, jnj, jk   ! dummy looop indices 
     212      INTEGER   ::  ji, jni, jnj, jnij, jk   ! dummy looop indices 
    183213 
    184214      REAL(wp)  ::  zalpha, zexcess, zh2seq, zsedfer, zdsedfer 
     
    189219 
    190220      DO jk = 2, jpksed 
    191          zalpha = ( pwcp(ji,jk,jwfe2) - pwcp(ji,jk,jwlgw) ) * 1E9 
    192          zsedfer = ( zalpha + SQRT( zalpha**2 + 1.E-10 ) ) /2.0 * 1E-9 
    193          zdsedfer = zsedfer*1E9 / SQRT( zalpha**2 +1E-10 )  
    194  
    195  
    196          ! First pass of the scheme. At the end, it is 1st order  
    197          ! ----------------------------------------------------- 
    198          ! Fe (both adsorbed and solute) + O2 
    199          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    200          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - reac_fe2 * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy) * zdsedfer 
    201          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    202          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_fe2 * dtsed * zsedfer 
    203          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    204          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - 0.25 * reac_fe2 * dtsed * zsedfer / radsfe2(jk) 
    205          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    206          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - 0.25 * reac_fe2 * dtsed / radsfe2(jk) * pwcp(ji,jk,jwoxy) * zdsedfer 
    207          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
    208          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    209          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_fe2 * dtsed / radsfe2(jk) * pwcp(ji,jk,jwoxy)   & 
    210          &     * zdsedfer / volc(ji,jk,jsfeo) 
    211          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    212          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_fe2 * dtsed / radsfe2(jk) * zsedfer  & 
    213          &     / volc(ji,jk,jsfeo) 
    214  
    215  
    216          ! H2S + O2 
    217          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    218          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - reac_h2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
    219          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    220          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_h2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
    221          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    222          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - 2.0 * reac_h2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
    223          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    224          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - 2.0 * reac_h2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
    225          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
    226          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    227          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_h2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
    228          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    229          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_h2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
    230  
    231          ! NH4 + O2 
    232          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwnh4) 
    233          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - reac_nh4 * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
    234          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    235          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_nh4 * dtsed * pwcp(ji,jk,jwnh4) 
    236          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    237          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - 2.0 * reac_nh4 * dtsed * pwcp(ji,jk,jwnh4) / radsnh4(jk) 
    238          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwnh4) 
    239          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - 2.0 * reac_nh4 * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy) / radsnh4(jk) 
    240          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwno3) 
    241          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    242          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_nh4 * dtsed * pwcp(ji,jk,jwnh4) / radsnh4(jk) 
    243          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwnh4) 
    244          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_nh4 * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy) / radsnh4(jk) 
    245  
    246          ! FeS - O2 
    247          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
    248          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - reac_feso * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy)  
    249          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    250          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_feso * dtsed * solcp(ji,jk,jsfes) 
    251          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    252          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - 2.0 * reac_feso * dtsed * solcp(ji,jk,jsfes)  & 
    253          &     * volc(ji,jk,jsfes) 
    254          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
    255          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - 2.0 * reac_feso * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy)   & 
    256          &     * volc(ji,jk,jsfes) 
    257          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    258          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    259          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_feso * dtsed * solcp(ji,jk,jsfes)  & 
    260          &     * volc(ji,jk,jsfes) * radsfe2(jk) 
    261          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
    262          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_feso * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy)   & 
    263          &     * volc(ji,jk,jsfes) * radsfe2(jk) 
    264          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
    265          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
    266          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_feso * dtsed * solcp(ji,jk,jsfes)  & 
    267          &     * volc(ji,jk,jsfes) 
    268          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
    269          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_feso * dtsed * pwcp(ji,jk,jwoxy)   & 
    270          &     * volc(ji,jk,jsfes) 
    271  
    272          ! FEOH + H2S 
    273          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
    274          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - 8.0 * reac_feh2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
    275          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    276          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - 8.0 * reac_feh2s * dtsed * solcp(ji,jk,jsfeo) 
    277          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    278          Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - reac_feh2s * dtsed * solcp(ji,jk,jsfeo)  & 
    279          &     * volc(ji,jk,jsfeo) 
    280          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
    281          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_feh2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s)   & 
    282          &     * volc(ji,jk,jsfeo) 
    283          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    284          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    285          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + 8.0 * reac_feh2s * dtsed * solcp(ji,jk,jsfeo)  & 
    286          &     * volc(ji,jk,jsfeo) * radsfe2(jk) 
    287          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
    288          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + 8.0 * reac_feh2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s)   & 
    289          &     * volc(ji,jk,jsfeo) * radsfe2(jk) 
    290          jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
    291          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    292          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_feh2s * dtsed * solcp(ji,jk,jsfeo)  & 
    293          &     * volc(ji,jk,jsfeo) 
    294          jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
    295          Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_feh2s * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s)   & 
    296          &     * volc(ji,jk,jsfeo) 
    297  
    298          ! Fe + H2S 
    299          zh2seq     = MAX(rtrn, 2.1E-3 * hipor(ji,jk)) 
    300          zexcess = pwcp(ji,jk,jwh2s) * zsedfer / zh2seq - 1.0 
    301          IF ( zexcess >= 0.0 ) THEN 
    302             jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    303             Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - reac_fesp * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s) * zdsedfer / zh2seq * radsfe2(jk) 
    304             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    305             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_fesp * dtsed * zsedfer / zh2seq * radsfe2(jk) 
    306             jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
    307             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    308             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_fesp * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s) / zh2seq   & 
    309             &     * zdsedfer / volc(ji,jk,jsfes) 
    310             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    311             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_fesp * dtsed * zsedfer / zh2seq   & 
    312             &     / volc(ji,jk,jsfes) 
    313             jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    314             Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - reac_fesp * dtsed * zsedfer / zh2seq  
    315             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    316             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_fesp * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s) * zdsedfer / zh2seq  
    317          ELSE 
    318             jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    319             Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - reac_fesd * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s) / zh2seq   & 
    320             &     * zdsedfer * radsfe2(jk) * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
    321             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    322             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_fesd * dtsed * zsedfer / zh2seq * radsfe2(jk)   & 
    323             &     * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
    324             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
    325             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_fesd * dtsed * zexcess * radsfe2(jk) * volc(ji,jk,jsfes) 
    326             jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
    327             Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) + reac_fesd * dtsed * zexcess  
    328             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    329             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_fesd * dtsed * solcp(ji,jk,jsfes)   & 
    330             &     * zdsedfer * pwcp(ji,jk,jwh2s) / zh2seq  
    331             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    332             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) + reac_fesd * dtsed * solcp(ji,jk,jsfes)   & 
    333             &     * zsedfer / zh2seq 
    334             jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
    335             Jacobian(ji,jni,jni) = Jacobian(ji,jni,jni) - reac_fesd * dtsed * zsedfer / zh2seq    & 
    336             &     * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
    337             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
    338             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_fesd * dtsed * pwcp(ji,jk,jwh2s) / zh2seq   & 
    339             &     * zdsedfer * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
    340             jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
    341             Jacobian(ji,jni,jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) - reac_fesd * dtsed * zexcess * radsfe2(jk) * volc(ji,jk,jsfes) 
    342          ENDIF 
     221         DO ji = 1, jpoce 
     222            IF (accmask(ji) == 0) THEN 
     223               zalpha = ( pwcp(ji,jk,jwfe2) - pwcp(ji,jk,jwlgw) ) * 1E9 
     224               zsedfer = ( zalpha + SQRT( zalpha**2 + 1.E-10 ) ) /2.0 * 1E-9 
     225               zdsedfer = zsedfer*1E9 / SQRT( zalpha**2 +1E-10 )  
     226 
     227               ! First pass of the scheme. At the end, it is 1st order  
     228               ! ----------------------------------------------------- 
     229               ! Fe (both adsorbed and solute) + O2 
     230               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     231               jnij = jpvode + 1 
     232               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - reac_fe2 * pwcp(ji,jk,jwoxy) * zdsedfer 
     233               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     234               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     235               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_fe2 * zsedfer 
     236               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     237               jnij = jpvode + 1 
     238               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - 0.25 * reac_fe2 * zsedfer / radssol(jk,jwfe2) 
     239               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     240               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     241               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - 0.25 * reac_fe2 / radssol(jk,jwfe2) * pwcp(ji,jk,jwoxy) * zdsedfer 
     242               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
     243               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     244               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     245               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_fe2 / radssol(jk,jwfe2) * pwcp(ji,jk,jwoxy)   & 
     246               &     * zdsedfer / volc(ji,jk,jsfeo) 
     247               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     248               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     249               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_fe2 / radssol(jk,jwfe2) * zsedfer  & 
     250               &     / volc(ji,jk,jsfeo) 
     251 
     252               ! H2S + O2 
     253               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     254               jnij = jpvode + 1 
     255               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - reac_h2s * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
     256               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     257               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     258               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_h2s * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
     259               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     260               jnij = jpvode + 1 
     261               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - 2.0 * reac_h2s * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
     262               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     263               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     264               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - 2.0 * reac_h2s * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
     265               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
     266               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     267               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     268               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_h2s * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
     269               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     270               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     271               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_h2s * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
     272 
     273               ! NH4 + O2 
     274               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwnh4) 
     275               jnij = jpvode + 1 
     276               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - reac_nh4 * pwcp(ji,jk,jwoxy) 
     277               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     278               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     279               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_nh4 * pwcp(ji,jk,jwnh4) 
     280               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     281               jnij = jpvode + 1 
     282               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - 2.0 * reac_nh4 * pwcp(ji,jk,jwnh4) / radssol(jk,jwnh4) 
     283               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwnh4) 
     284               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     285               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - 2.0 * reac_nh4 * pwcp(ji,jk,jwoxy) / radssol(jk,jwnh4) 
     286               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwno3) 
     287               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     288               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     289               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_nh4 * pwcp(ji,jk,jwnh4) / radssol(jk,jwnh4) 
     290               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwnh4) 
     291               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     292               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_nh4 * pwcp(ji,jk,jwoxy) / radssol(jk,jwnh4) 
     293 
     294               ! FeS - O2 
     295               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
     296               jnij = jpvode + 1 
     297               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - reac_feso * pwcp(ji,jk,jwoxy)  
     298               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     299               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     300               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_feso * solcp(ji,jk,jsfes) 
     301               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     302               jnij = jpvode + 1 
     303               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - 2.0 * reac_feso * solcp(ji,jk,jsfes)  & 
     304               &     * volc(ji,jk,jsfes) 
     305               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
     306               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     307               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - 2.0 * reac_feso * pwcp(ji,jk,jwoxy)   & 
     308               &     * volc(ji,jk,jsfes) 
     309               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     310               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     311               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     312               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_feso * solcp(ji,jk,jsfes)  & 
     313               &     * volc(ji,jk,jsfes) * radssol(jk,jwfe2) 
     314               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
     315               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     316               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_feso * pwcp(ji,jk,jwoxy)   & 
     317               &     * volc(ji,jk,jsfes) * radssol(jk,jwfe2) 
     318               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
     319               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwoxy) 
     320               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     321               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_feso * solcp(ji,jk,jsfes)  & 
     322               &     * volc(ji,jk,jsfes) 
     323               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
     324               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     325               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_feso * pwcp(ji,jk,jwoxy)   & 
     326               &     * volc(ji,jk,jsfes) 
     327 
     328               ! FEOH + H2S 
     329               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
     330               jnij = jpvode + 1 
     331               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - 8.0 * reac_feh2s * pwcp(ji,jk,jwh2s) 
     332               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     333               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     334               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - 8.0 * reac_feh2s * solcp(ji,jk,jsfeo) 
     335               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     336               jnij = jpvode + 1 
     337               jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - reac_feh2s * solcp(ji,jk,jsfeo)  & 
     338               &     * volc(ji,jk,jsfeo) 
     339               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
     340               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     341               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_feh2s * pwcp(ji,jk,jwh2s)   & 
     342               &     * volc(ji,jk,jsfeo) 
     343               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     344               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     345               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     346               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + 8.0 * reac_feh2s * solcp(ji,jk,jsfeo)  & 
     347               &     * volc(ji,jk,jsfeo) * radssol(jk,jwfe2) 
     348               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
     349               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     350               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + 8.0 * reac_feh2s * pwcp(ji,jk,jwh2s)   & 
     351               &     * volc(ji,jk,jsfeo) * radssol(jk,jwfe2) 
     352               jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwso4) 
     353               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     354               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     355               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_feh2s * solcp(ji,jk,jsfeo)  & 
     356               &     * volc(ji,jk,jsfeo) 
     357               jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfeo) 
     358               jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     359               jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_feh2s * pwcp(ji,jk,jwh2s)   & 
     360               &     * volc(ji,jk,jsfeo) 
     361 
     362               ! Fe + H2S 
     363               zh2seq     = MAX(rtrn, 2.1E-3 * hipor(ji,jk)) 
     364               zexcess = pwcp(ji,jk,jwh2s) * zsedfer / zh2seq - 1.0 
     365               IF ( zexcess >= 0.0 ) THEN 
     366                  jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     367                  jnij = jpvode + 1 
     368                  jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - reac_fesp * pwcp(ji,jk,jwh2s) * zdsedfer / zh2seq * radssol(jk,jwfe2) 
     369                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     370                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     371                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_fesp * zsedfer / zh2seq * radssol(jk,jwfe2) 
     372                  jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
     373                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     374                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     375                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_fesp * pwcp(ji,jk,jwh2s) / zh2seq   & 
     376                  &     * zdsedfer / volc(ji,jk,jsfes) 
     377                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     378                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     379                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_fesp * zsedfer / zh2seq   & 
     380                  &     / volc(ji,jk,jsfes) 
     381                  jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     382                  jnij = jpvode + 1 
     383                  jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - reac_fesp * zsedfer / zh2seq  
     384                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     385                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     386                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_fesp * pwcp(ji,jk,jwh2s) * zdsedfer / zh2seq  
     387               ELSE 
     388                  jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     389                  jnij = jpvode + 1 
     390                  jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - reac_fesd * pwcp(ji,jk,jwh2s) / zh2seq   & 
     391                  &     * zdsedfer * radssol(jk,jwfe2) * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
     392                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     393                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     394                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_fesd * zsedfer / zh2seq * radssol(jk,jwfe2)   & 
     395                  &     * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
     396                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
     397                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     398                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_fesd * zexcess * radssol(jk,jwfe2) * volc(ji,jk,jsfes) 
     399                  jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
     400                  jnij = jpvode + 1 
     401                  jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) + reac_fesd * zexcess  
     402                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     403                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     404                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_fesd * solcp(ji,jk,jsfes)   & 
     405                  &     * zdsedfer * pwcp(ji,jk,jwh2s) / zh2seq  
     406                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     407                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     408                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) + reac_fesd * solcp(ji,jk,jsfes)   & 
     409                  &     * zsedfer / zh2seq 
     410                  jni = (jk-1) * jpvode + isvode(jwh2s) 
     411                  jnij = jpvode + 1 
     412                  jacvode(ji,jnij,jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - reac_fesd * zsedfer / zh2seq    & 
     413                  &     * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
     414                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jwfe2) 
     415                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     416                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_fesd * pwcp(ji,jk,jwh2s) / zh2seq   & 
     417                  &     * zdsedfer * solcp(ji,jk,jsfes) * volc(ji,jk,jsfes) 
     418                  jnj = (jk-1) * jpvode + isvode(jpwat+jsfes) 
     419                  jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     420                  jacvode(ji,jnij,jnj) = jacvode(ji,jnij,jnj) - reac_fesd * zexcess * volc(ji,jk,jsfes) 
     421               ENDIF 
     422            ENDIF 
     423         END DO 
    343424     END DO 
    344425 
    345 !      write(*,*) 'plante sedfeo2 ',jacobian(ji,15,9) / dtsed 
    346  
    347426      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_dsr_redoxbjac') 
    348427 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/seddta.F90

    r15075 r15297  
    88   USE sed 
    99   USE sedarr 
     10   USE sedini 
    1011   USE phycst, ONLY : rday 
    1112   USE iom 
     
    1920 
    2021   !! *  Module variables 
    21    REAL(wp) ::  rsecday  ! number of second per a day 
    2222   REAL(wp) ::  conv2    ! [kg/m2/month]-->[g/cm2/s] ( 1 month has 30 days ) 
    2323 
     
    7878         IF (lwp) WRITE(numsed,*) ' sed_dta : Sediment fields' 
    7979         dtsed = rDt_trc 
    80          rsecday = 60.* 60. * 24. 
    8180         conv2 = 1.0e+3 /  1.0e+4  
    8281      ENDIF 
     
    9695      !    ----------------------------------------------------------- 
    9796      IF (ln_sediment_offline) THEN 
    98          DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     97         DO_2D( 0, 0, 0, 0 ) 
    9998            ikt = mbkt(ji,jj) 
    10099            zwsbio4(ji,jj) = wsbio2 / rday 
     
    102101         END_2D 
    103102      ELSE 
    104          DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     103         DO_2D( 0, 0, 0, 0 ) 
    105104            ikt = mbkt(ji,jj) 
    106105            zdep = e3t(ji,jj,ikt,Kmm) / rDt_trc 
     
    111110 
    112111      trc_data(:,:,:) = 0. 
    113       DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     112      DO_2D( 0, 0, 0, 0 ) 
    114113         ikt = mbkt(ji,jj) 
    115          IF ( tmask(ji,jj,ikt) == 1 ) THEN 
    116             trc_data(ji,jj,jwsil)   = tr(ji,jj,ikt,jpsil,Kbb) 
    117             trc_data(ji,jj,jwoxy)   = tr(ji,jj,ikt,jpoxy,Kbb) 
    118             trc_data(ji,jj,jwdic)   = tr(ji,jj,ikt,jpdic,Kbb) 
    119             trc_data(ji,jj,jwno3)   = tr(ji,jj,ikt,jpno3,Kbb) / 7.625 
    120             trc_data(ji,jj,jwpo4)   = tr(ji,jj,ikt,jppo4,Kbb) / 122. 
    121             trc_data(ji,jj,jwalk)   = tr(ji,jj,ikt,jptal,Kbb) 
    122             trc_data(ji,jj,jwnh4)   = tr(ji,jj,ikt,jpnh4,Kbb) / 7.625 
    123             trc_data(ji,jj,jwh2s)   = 0.0 
    124             trc_data(ji,jj,jwso4)   = 0.14 * ts(ji,jj,ikt,jp_sal,Kmm) / 1.80655 / 96.062 
    125             trc_data(ji,jj,jwfe2)   = tr(ji,jj,ikt,jpfer,Kbb) 
    126             trc_data(ji,jj,jwlgw)   = 1E-9 
    127             trc_data(ji,jj,12 ) = MIN(tr(ji,jj,ikt,jpgsi,Kbb), 1E-4) * zwsbio4(ji,jj) * 1E3 
    128             trc_data(ji,jj,13 ) = MIN(tr(ji,jj,ikt,jppoc,Kbb), 1E-4) * zwsbio3(ji,jj) * 1E3 
    129             trc_data(ji,jj,14 ) = MIN(tr(ji,jj,ikt,jpgoc,Kbb), 1E-4) * zwsbio4(ji,jj) * 1E3 
    130             trc_data(ji,jj,15)  = MIN(tr(ji,jj,ikt,jpcal,Kbb), 1E-4) * zwsbio4(ji,jj) * 1E3 
    131             trc_data(ji,jj,16)  = ts(ji,jj,ikt,jp_tem,Kmm) 
    132             trc_data(ji,jj,17)  = ts(ji,jj,ikt,jp_sal,Kmm) 
    133             trc_data(ji,jj,18 ) = ( tr(ji,jj,ikt,jpsfe,Kbb) * zwsbio3(ji,jj) + tr(ji,jj,ikt,jpbfe,Kbb)  & 
    134             &                     * zwsbio4(ji,jj)  ) * 1E3 / ( trc_data(ji,jj,13 ) + trc_data(ji,jj,14 ) + rtrn ) 
    135             trc_data(ji,jj,18 ) = MIN(1E-3, trc_data(ji,jj,18 ) ) 
     114         IF ( tmask(ji,jj,ikt) == 1.0 ) THEN 
     115            trc_data(ji,jj,jwsil) = tr(ji,jj,ikt,jpsil,Kbb) 
     116            trc_data(ji,jj,jwoxy) = tr(ji,jj,ikt,jpoxy,Kbb) 
     117            trc_data(ji,jj,jwdic) = tr(ji,jj,ikt,jpdic,Kbb) 
     118            trc_data(ji,jj,jwno3) = tr(ji,jj,ikt,jpno3,Kbb) * redNo3 / redC 
     119            trc_data(ji,jj,jwpo4) = tr(ji,jj,ikt,jppo4,Kbb) / redC 
     120            trc_data(ji,jj,jwalk) = tr(ji,jj,ikt,jptal,Kbb)  
     121            trc_data(ji,jj,jwnh4) = tr(ji,jj,ikt,jpnh4,Kbb) * redNo3 / redC  
     122            trc_data(ji,jj,jwh2s) = 0.0 
     123            trc_data(ji,jj,jwso4) = 0.14 * ts(ji,jj,ikt,jp_sal,Kmm) / 1.80655 / 96.062 
     124            trc_data(ji,jj,jwfe2) = tr(ji,jj,ikt,jpfer,Kbb) 
     125            trc_data(ji,jj,jwlgw) = 1E-9 
     126            trc_data(ji,jj,12 )   = MIN(tr(ji,jj,ikt,jpgsi,Kbb), 1E-4) * zwsbio4(ji,jj) * 1E3 
     127            trc_data(ji,jj,13 )   = MIN(tr(ji,jj,ikt,jppoc,Kbb), 1E-4) * zwsbio3(ji,jj) * 1E3 
     128            trc_data(ji,jj,14 )   = MIN(tr(ji,jj,ikt,jpgoc,Kbb), 1E-4) * zwsbio4(ji,jj) * 1E3 
     129            trc_data(ji,jj,15)    = MIN(tr(ji,jj,ikt,jpcal,Kbb), 1E-4) * zwsbio4(ji,jj) * 1E3 
     130            trc_data(ji,jj,16)    = ts(ji,jj,ikt,jp_tem,Kmm) 
     131            trc_data(ji,jj,17)    = ts(ji,jj,ikt,jp_sal,Kmm) 
     132            trc_data(ji,jj,18 )   = ( tr(ji,jj,ikt,jpsfe,Kbb) * zwsbio3(ji,jj) + tr(ji,jj,ikt,jpbfe,Kbb)  & 
     133            &                       * zwsbio4(ji,jj)  ) * 1E3 / ( trc_data(ji,jj,13 ) + trc_data(ji,jj,14 ) + rtrn ) 
     134            trc_data(ji,jj,18 )   = MIN(1E-3, trc_data(ji,jj,18 ) ) 
    136135         ENDIF 
    137136      END_2D 
     
    148147      CALL pack_arr ( jpoce, rainrm_dta(1:jpoce,jsopal), trc_data(1:jpi,1:jpj,12), iarroce(1:jpoce) )  
    149148      rainrm_dta(1:jpoce,jsopal) = rainrm_dta(1:jpoce,jsopal) * 1e-4 
     149 
    150150      !  Sinking fluxes for POC in mol.m-2.s-1 ; conversion in mol.cm-2.s-1 
    151151      CALL pack_arr ( jpoce, zdtap(1:jpoce), trc_data(1:jpi,1:jpj,13) , iarroce(1:jpoce) )       
     
    153153      DO ji = 1, jpoce 
    154154         zzf2 = 2E-2 
    155          zzf1 = 0.5 
     155         zzf1 = 0.3 
    156156         zzf0 = 1.0 - zzf1 - zzf2 
    157157         zf0s = zzf0 
     
    169169      CALL pack_arr ( jpoce,  rainrm_dta(1:jpoce,jscal), trc_data(1:jpi,1:jpj,15), iarroce(1:jpoce) ) 
    170170      rainrm_dta(1:jpoce,jscal) = rainrm_dta(1:jpoce,jscal) * 1e-4 
     171 
    171172      ! vector temperature [°C] and salinity  
    172173      CALL pack_arr ( jpoce,  temp(1:jpoce), trc_data(1:jpi,1:jpj,16), iarroce(1:jpoce) ) 
     
    178179      CALL pack_arr ( jpoce,  rainrm_dta(1:jpoce,jsclay), dust(1:jpi,1:jpj), iarroce(1:jpoce) ) 
    179180      rainrm_dta(1:jpoce,jsclay) = rainrm_dta(1:jpoce,jsclay) * conv2 / mol_wgt(jsclay)   & 
    180       &                            + wacc(1:jpoce) * por1(2) * denssol / mol_wgt(jsclay) / ( rsecday * 365.0 ) 
    181       rainrm_dta(1:jpoce,jsfeo)  = rainrm_dta(1:jpoce,jsclay) * mol_wgt(jsclay) / mol_wgt(jsfeo) * 0.035 * 0.5 * 0.333 
    182       rainrm_dta(1:jpoce,jsclay) = rainrm_dta(1:jpoce,jsclay) * (1.0 - 0.035 * 0.5 * 0.333 ) 
     181      &                            + wacc(1:jpoce) * por1(2) * dens_sol(jsclay) / mol_wgt(jsclay) / ( rday * 365.0 ) 
     182      rainrm_dta(1:jpoce,jsfeo)  = rainrm_dta(1:jpoce,jsclay) * mol_wgt(jsclay) / mol_wgt(jsfeo) * 0.035 * 0.5 
     183      rainrm_dta(1:jpoce,jsclay) = rainrm_dta(1:jpoce,jsclay) * ( 1.0 - 0.035 * 0.5 )  
    183184      CALL unpack_arr ( jpoce, zddust(1:jpi,1:jpj), iarroce(1:jpoce), wacc(1:jpoce) ) 
    184       zddust(:,:) = dust(:,:) + zddust(:,:) / ( rsecday * 365.0 ) * por1(2) * denssol / conv2 
     185      zddust(:,:) = dust(:,:) + zddust(:,:) / ( rday * 365.0 ) * por1(2) * dens_sol(jsclay) / conv2 
    185186 
    186187!    rainrm_dta(1:jpoce,jsclay) = 1.0E-4 * conv2 / mol_wgt(jsclay) 
     
    193194 
    194195      ! sediment pore water at 1st layer (k=1) 
    195       DO jw = 1, jpwat 
    196          pwcp(1:jpoce,1,jw) = pwcp_dta(1:jpoce,jw) 
    197       ENDDO 
    198  
    199       !  rain 
    200       DO js = 1, jpsol 
    201          rainrm(1:jpoce,js) = rainrm_dta(1:jpoce,js) 
    202       ENDDO 
     196      pwcp(1:jpoce,1,1:jpwat) = pwcp_dta(1:jpoce,1:jpwat) 
    203197 
    204198      ! Calculation of raintg of each sol. comp.: rainrm in [g/(cm**2.s)] 
    205199      DO js = 1, jpsol 
    206          rainrg(1:jpoce,js) = rainrm(1:jpoce,js) * mol_wgt(js) 
     200         rainrg(1:jpoce,js) = rainrm_dta(1:jpoce,js) * mol_wgt(js) 
    207201      ENDDO 
    208202 
    209       ! Calculation of raintg = total massic flux rained in each cell (sum of sol. comp.) 
    210       raintg(:) = 0. 
     203      ! computation of dzdep = total thickness of solid material rained [cm] in each cell 
     204      dzdep(:) = 0. 
    211205      DO js = 1, jpsol 
    212          raintg(1:jpoce) = raintg(1:jpoce) + rainrg(1:jpoce,js) 
    213       ENDDO 
    214  
    215       ! computation of dzdep = total thickness of solid material rained [cm] in each cell 
    216       dzdep(1:jpoce) = raintg(1:jpoce) * dtsed / ( denssol * por1(2) ) 
     206         dzdep(1:jpoce) = dzdep(1:jpoce) + rainrg(1:jpoce,js) * dtsed / ( dens_sol(js) * por1(2) ) 
     207      END DO 
    217208 
    218209      IF( lk_iomput ) THEN 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedfunc.F90

    r15127 r15297  
    88   !! * Modules used 
    99   USE sed     ! sediment global variable 
     10   USE sed_oce 
    1011   USE sedini 
    1112   USE seddsr 
     
    2425CONTAINS 
    2526    
    26    SUBROUTINE sed_func(  NEQ, JINDEX, T, X, fval0 )  
     27   SUBROUTINE sed_func(  NEQ, X, fval0, accmask )  
    2728      !!---------------------------------------------------------------------- 
    2829      !!                   ***  ROUTINE sed_sol  *** 
     
    4950      !!---------------------------------------------------------------------- 
    5051      !! Arguments 
    51       INTEGER, INTENT(in) :: NEQ, JINDEX 
    52       REAL(wp), INTENT(in) :: T 
    53       REAL, DIMENSION(NEQ), INTENT(in) :: X 
    54       REAL, DIMENSION(NEQ), INTENT(out) :: fval0 
     52      INTEGER, INTENT(in) :: NEQ 
     53      INTEGER, DIMENSION(jpoce), INTENT(in) :: accmask 
     54      REAL, DIMENSION(jpoce,NEQ), INTENT(in) :: X 
     55      REAL, DIMENSION(jpoce,NEQ), INTENT(out) :: fval0 
    5556      ! --- local variables 
    5657      INTEGER  :: ji, jk, js, jn   ! dummy looop indices 
     
    6061      IF( ln_timing )  CALL timing_start('sed_func') 
    6162! 
    62       ji = JINDEX 
    63       pwcpa(ji,:,:) = 0. 
    64       solcpa(ji,:,:) = 0. 
     63      pwcpa(:,:,:) = 0. 
     64      solcpa(:,:,:) = 0. 
    6565 
    6666      do jn = 1, NEQ 
     
    6868         js = jarr(jn,2) 
    6969         IF (js <= jpwat) THEN 
    70             pwcp(ji,jk,js) = X(jn) * 1E-6  
     70            pwcp(:,jk,js) = X(:,jn) * 1E-6  
    7171         ELSE 
    72             solcp(ji,jk,js-jpwat) = X(jn) * 1E-6 
     72            solcp(:,jk,js-jpwat) = X(:,jn) * 1E-6 
    7373         ENDIF 
    7474      END DO 
    7575 
    76       CALL sed_dsr ( ji )        ! Redox reactions 
     76      CALL sed_dsr( accmask )        ! Redox reactions 
    7777      ! Computes diffusive fluxes 
    7878      DO jn = 1, jpvode 
    7979         js = jsvode(jn) 
    80          IF (js <= jpwat) CALL sed_mat_dsr( ji, js, dtsed ) 
     80         IF (js <= jpwat) CALL sed_mat_dsr( js, accmask ) 
    8181      END DO 
     82      call sed_mat_btb( jwnh4, accmask ) 
     83      call sed_mat_btb( jwfe2, accmask ) 
    8284 
    8385      do jn = 1, NEQ 
     
    8587         js = jarr(jn,2) 
    8688         IF (js <= jpwat) THEN 
    87             fval0(jn) = pwcpa(ji,jk,js)  * 1E6 / dtsed 
     89            fval0(:,jn) = pwcpa(:,jk,js)  * 1E6 
    8890         ELSE 
    89             fval0(jn) = solcpa(ji,jk,js-jpwat) * 1E6 / dtsed 
     91            fval0(:,jn) = solcpa(:,jk,js-jpwat) * 1E6 
    9092         ENDIF 
    9193      END DO 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedini.F90

    r15127 r15297  
    1010   !! * Modules used 
    1111   USE sed     ! sediment global variable 
     12   USE sed_oce 
    1213   USE sedarr 
    1314   USE sedadv 
     
    3637 
    3738   REAL(wp)    ::  & 
    38       rcopal  =   40.  ,  &  !: reactivity for si    [l.mol-1.an-1] 
    39       dcoef   =  8.e-6       !: diffusion coefficient (*por)   [cm**2/s] 
     39      rcopal  =   40.        !: reactivity for si    [l.mol-1.an-1] 
    4040 
    4141   REAL(wp), PUBLIC    ::  & 
    42       redO2    =  133.  ,  &  !: Redfield coef for Oxygen 
     42      redO2    =  138.  ,  &  !: Redfield coef for Oxygen 
    4343      redNo3   =   16.  ,  &  !: Redfield coef for Nitrate 
    4444      redPo4   =    1.  ,  &  !: Redfield coef for Phosphate 
    45       redC     =  122.  ,  &  !: Redfield coef for Carbon 
     45      redC     =  117.  ,  &  !: Redfield coef for Carbon 
    4646      redfep   =  0.175 ,  &  !: Ratio for iron bound phosphorus 
    4747      rcorgl   =   50.  ,  &  !: reactivity for POC/O2 [l.mol-1.an-1]     
     
    103103      !!        !  06-07  (C. Ethe)  Re-organization 
    104104      !!---------------------------------------------------------------------- 
    105       INTEGER :: ji, jj, js, jn, jk, ikt, ierr 
     105      INTEGER  :: ji, jj, js, jn, jk, ikt, ierr 
     106      REAL(wp) :: ztmp1, ztmp2  
    106107      !!---------------------------------------------------------------------- 
    107108 
     
    129130      ! Allocate SEDIMENT arrays 
    130131      ierr =        sed_alloc() 
    131       ierr = ierr + sed_adv_alloc()  
     132      ierr = ierr + sed_oce_alloc() 
    132133      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'sed_ini: unable to allocate sediment model arrays' ) 
    133134 
     
    135136      epkbot(:,:) = 0. 
    136137      gdepbot(:,:) = 0. 
    137       DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     138      DO_2D( 0, 0, 0, 0 ) 
    138139         ikt = mbkt(ji,jj)  
    139140         IF( tmask(ji,jj,ikt) == 1 ) epkbot(ji,jj) = e3t_0(ji,jj,ikt) 
     
    155156      ALLOCATE( pwcpa(jpoce,jpksed,jpwat) )  ;  ALLOCATE( solcpa(jpoce,jpksed,jpsol) ) 
    156157      ALLOCATE( solcp(jpoce,jpksed,jpsol) )  ;  ALLOCATE( rainrm_dta(jpoce,jpsol) ) 
    157       ALLOCATE( rainrm(jpoce,jpsol) )        ;  ALLOCATE( rainrg(jpoce,jpsol) )        ;  ALLOCATE( raintg(jpoce) )  
     158      ALLOCATE( rainrg(jpoce,jpsol) ) 
    158159      ALLOCATE( dzdep(jpoce) )               ;  ALLOCATE( iarroce(jpoce) )             ;  ALLOCATE( dzkbot(jpoce) ) 
     160      ALLOCATE( slatit(jpoce) )              ;  ALLOCATE( slongit(jpoce) ) 
    159161      ALLOCATE( zkbot(jpoce) )               ;  ALLOCATE( db(jpoce,jpksed) ) 
    160162      ALLOCATE( temp(jpoce) )                ;  ALLOCATE( salt(jpoce) )   
     
    165167      ALLOCATE( dz3d(jpoce,jpksed) )         ;  ALLOCATE( volw3d(jpoce,jpksed) )       ;  ALLOCATE( vols3d(jpoce,jpksed) ) 
    166168      ALLOCATE( rearatpom(jpoce, jpksed) )   ;  ALLOCATE( volc(jpoce,jpksed,jpsol) ) 
    167       ALLOCATE( Jacobian(jpoce, jpvode*jpksed, jpvode*jpksed) ) 
    168       ALLOCATE( radsfe2(jpksed) )            ;  ALLOCATE( radsnh4(jpksed) ) 
    169       ALLOCATE( wacc1(jpoce) ) 
     169      ALLOCATE( radssol(jpksed, jpwat) )     ;  ALLOCATE( rads1sol(jpksed, jpwat) ) 
     170      ALLOCATE( apluss(jpoce, jpksed) )      ;  ALLOCATE( aminuss(jpoce,jpksed) ) 
    170171 
    171172      ! Initialization of global variables 
     
    173174      pwcpa (:,:,:) = 0.   ;  solcpa(:,:,:) = 0. 
    174175      solcp (:,:,:) = 0.   ;  rainrm_dta(:,:) = 0. 
    175       rainrm(:,:  ) = 0.   ;  rainrg(:,:  ) = 0.  ; raintg    (:  ) = 0.  
     176      rainrg(:,:  ) = 0. 
    176177      dzdep (:    ) = 0.   ;  iarroce(:   ) = 0   ; dzkbot    (:  ) = 0. 
    177178      temp  (:    ) = 0.   ;  salt   (:   ) = 0.  ; zkbot     (:  ) = 0. 
     
    180181      dz3d  (:,:  ) = 0.   ;  volw3d (:,: ) = 0.  ; vols3d    (:,:) = 0.  
    181182      fecratio(:)   = 1E-5 ;  rearatpom(:,:) = 0.  
    182       radsfe2(:)    = 1.0  ;  radsnh4(:)    = 1.0 
     183      radssol(:,:)  = 1.0  ;  rads1sol(:,:) = 0. 
     184      apluss(:,:)   = 0.0  ;  aminuss(:,:)  = 0.0 
    183185 
    184186      ! Chemical variables       
     
    210212      ln_sediment_offline = .FALSE. 
    211213 
     214      !--------------------------------------------- 
     215      ! Molecular weight [g/mol] for solid species 
     216      !--------------------------------------------- 
     217 
     218      ! opal=sio2*0.4(h20)=28+2*16+0.4*(2+16) 
     219      !--------------------------------------- 
     220      mol_wgt(jsopal) = 28. + 2. * 16. + 0.4 * ( 2. + 16. ) 
     221 
     222      !  clay 
     223      !  some kind of Illit (according to Pape) 
     224      !  K0.58(Al 1.38 Fe(III)0.37Fe(II)0.04Mg0.34)[(OH)2|(Si3.41Al0.59)O10] 
     225      !-------------------------------------------------------------------- 
     226      mol_wgt(jsclay) = 0.58 * 39. + 1.38 * 27. + ( 0.37 + 0.04 ) * 56.+ & 
     227         &              0.34 * 24. + 2. * ( 16. + 1. ) + 3.41 * 38. +    & 
     228         &              0.59 * 27. + 10. * 16. 
     229 
     230      mol_wgt(jsfeo)  = 55.0 + 3.0 * ( 16.0 + 1.0) 
     231 
     232 
     233      mol_wgt(jsfes)  = 55.0 + 32.0 
     234 
     235      ! for chemistry Poc : C(122)H(244)O(86)N(16)P(1) 
     236      ! But den sity of Poc is an Hydrated material (= POC + 30H2O) 
     237      ! So C(122)H(355)O(120)N(16)P(1) 
     238      !------------------------------------------------------------ 
     239      mol_wgt(jspoc) = ( redC * 12. + 355. + 120. * 16. + redNo3 * 14. + 31. ) / redC 
     240      mol_wgt(jspos) = mol_wgt(jspoc) 
     241      mol_wgt(jspor) = mol_wgt(jspoc) 
     242 
     243      ! CaCO3 
     244      !--------- 
     245      mol_wgt(jscal) = 40. + 12. + 3. * 16. 
     246 
     247      ! Density of solid material in sediment [g/cm**3] 
     248      !------------------------------------------------ 
     249      ALLOCATE( dens_sol(jpsol) ) 
     250      dens_sol(jsclay) = 2.6 
     251      dens_sol(jscal)  = 2.7 
     252      dens_sol(jsopal) = 2.1  
     253      dens_sol(jsfeo)  = 3.4 
     254      dens_sol(jsfes)  = 4.8 
     255      dens_sol(jspoc)  = 1.0 
     256      dens_sol(jspos)  = 1.0 
     257      dens_sol(jspor)  = 1.0 
     258 
     259      ! Accumulation rate from Burwicz et al. (2011). This is used to 
     260      ! compute the flux of clays and minerals 
     261      ! -------------------------------------------------------------- 
     262      DO ji = 1, jpoce 
     263          ztmp1 = 0.0117 * 3.0 / ( 1.0 + ( zkbot(ji) / 200.)**3 ) 
     264          ztmp2 = 0.006 / ( 1.0 + ( zkbot(ji) / 5000.)**10 ) 
     265          wacc(ji) = ztmp2+ztmp1 
     266      END DO 
     267 
    212268      ! Vertical profile of of the adsorption factor for adsorbed species 
    213269      ! ----------------------------------------------------------------- 
    214       radsfe2(:) = 1.0 / ( 1.0 + adsfe2 * por1(:) / por(:) ) 
    215       radsnh4(:) = 1.0 / ( 1.0 + adsnh4 * por1(:) / por(:) ) 
     270      radssol(:,jwfe2) = 1.0 / ( 1.0 + adsfe2 * por1(:) / por(:) ) 
     271      radssol(:,jwnh4) = 1.0 / ( 1.0 + adsnh4 * por1(:) / por(:) ) 
     272      rads1sol(:,jwnh4) = adsnh4 * por1(:) / ( por(:) + adsnh4 * por1(:) ) 
     273      rads1sol(:,jwfe2) = adsfe2 * por1(:) / ( por(:) + adsfe2 * por1(:) ) 
    216274 
    217275      ! Initialization of the array for non linear solving 
    218276      ! -------------------------------------------------- 
    219277 
    220       ALLOCATE( jarr(jpvode*jpksed,2) ) 
     278      ALLOCATE( jarr(jpksed*jpvode,2) ) 
    221279      ALLOCATE( jsvode(jpvode), isvode(jptrased) ) 
    222280      jsvode(1) = jwoxy ; jsvode(2) = jwno3 ; jsvode(3) = jwnh4 
     
    234292      END DO 
    235293 
    236       ALLOCATE( stepros(jpoce) ) 
     294      ALLOCATE( rstepros(jpoce) ) 
    237295 
    238296#if defined key_sed_off 
     
    277335      ! Computation of 1D array of sediments points 
    278336      indoce = 0 
    279       DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     337      DO_2D( 0, 0, 0, 0 ) 
    280338         IF (  epkbot(ji,jj) > 0. ) THEN 
    281339            indoce          = indoce + 1 
     
    300358      !------------------------------------------------     
    301359      CALL pack_arr ( jpoce, dzkbot(1:jpoce), epkbot(1:jpi,1:jpj), iarroce(1:jpoce) ) 
     360#if defined key_sed_off 
     361      dzkbot(1:jpoce) = 1.E8 
     362#else 
    302363      dzkbot(1:jpoce) = dzkbot(1:jpoce) * 1.e+2  
     364#endif 
    303365      CALL pack_arr ( jpoce, zkbot(1:jpoce), gdepbot(1:jpi,1:jpj), iarroce(1:jpoce) ) 
     366      CALL pack_arr ( jpoce, slatit(1:jpoce), gphit(1:jpi,1:jpj), iarroce(1:jpoce) ) 
     367      CALL pack_arr ( jpoce, slongit(1:jpoce), glamt(1:jpi,1:jpj), iarroce(1:jpoce) ) 
    304368 
    305369      ! Geometry and  constants  
     
    332396      por(1) = 1.0 
    333397      DO jk = 2, jpksed 
    334          por(jk) = porinf + ( porsurf-porinf) * exp(-rhox * (profsed(jk) ) ) 
     398         por(jk) = porinf + ( porsurf-porinf) * exp(-rhox * profsed(jk) ) 
    335399      END DO 
    336400  
     
    356420      dz3d(1:jpoce,1) = dz(1) 
    357421 
    358       !--------------------------------------------- 
    359       ! Molecular weight [g/mol] for solid species 
    360       !--------------------------------------------- 
    361  
    362       ! opal=sio2*0.4(h20)=28+2*16+0.4*(2+16) 
    363       !--------------------------------------- 
    364       mol_wgt(jsopal) = 28. + 2. * 16. + 0.4 * ( 2. + 16. )   
    365  
    366       !  clay 
    367       !  some kind of Illit (according to Pape) 
    368       !  K0.58(Al 1.38 Fe(III)0.37Fe(II)0.04Mg0.34)[(OH)2|(Si3.41Al0.59)O10] 
    369       !-------------------------------------------------------------------- 
    370       mol_wgt(jsclay) = 0.58 * 39. + 1.38 * 27. + ( 0.37 + 0.04 ) * 56.+ & 
    371          &              0.34 * 24. + 2. * ( 16. + 1. ) + 3.41 * 38. +    & 
    372          &              0.59 * 27. + 10. * 16. 
    373  
    374       mol_wgt(jsfeo)  = 55.0 + 3.0 * ( 16.0 + 1.0) 
    375  
    376       mol_wgt(jsfes)  = 55.0 + 32.0 
    377  
    378       ! for chemistry Poc : C(122)H(244)O(86)N(16)P(1) 
    379       ! But den sity of Poc is an Hydrated material (= POC + 30H2O) 
    380       ! So C(122)H(355)O(120)N(16)P(1) 
    381       !------------------------------------------------------------ 
    382       mol_wgt(jspoc) = ( 122. * 12. + 355. + 120. * 16.+ & 
    383          &                16. * 14. + 31. ) / 122. 
    384       mol_wgt(jspos) = mol_wgt(jspoc) 
    385       mol_wgt(jspor) = mol_wgt(jspoc) 
    386  
    387       ! CaCO3 
    388       !--------- 
    389       mol_wgt(jscal) = 40. + 12. + 3. * 16. 
    390  
    391       ! Density of solid material in sediment [g/cm**3] 
    392       !------------------------------------------------ 
    393       denssol = 2.6 
    394  
    395       ! Accumulation rate from Burwicz et al. (2011). This is used to 
    396       ! compute the flux of clays and minerals 
    397       ! -------------------------------------------------------------- 
    398       DO ji = 1, jpoce 
    399 !          ztmp1 = 0.117 / ( 1.0 + ( zkbot(ji) / 200.)**3 ) 
    400           ztmp1 = 0. 
    401           ztmp2 = 0.006 / ( 1.0 + ( zkbot(ji) / 4000.)**10 ) 
    402           wacc(ji) = ztmp2+ztmp1  
    403       END DO 
    404  
    405  
    406       ! Initialization of time step as function of porosity [cm**2/s] 
    407       !------------------------------------------------------------------ 
    408422   END SUBROUTINE sed_ini_geom 
    409423 
     
    435449      TYPE(PSED) , DIMENSION(jpdia2dsed) :: seddiag2d 
    436450 
    437       NAMELIST/nam_run/ln_sed_2way 
     451      NAMELIST/nam_run/ln_sed_2way,nrosorder,rosatol,rosrtol 
    438452      NAMELIST/nam_geom/jpksed, sedzmin, sedhmax, sedkth, sedacr, porsurf, porinf, rhox 
    439453      NAMELIST/nam_trased/sedsol, sedwat 
    440454      NAMELIST/nam_diased/seddiag3d, seddiag2d 
    441       NAMELIST/nam_inorg/rcopal, dcoef, rccal, ratligc, rcligc 
     455      NAMELIST/nam_inorg/rcopal, rccal, ratligc, rcligc 
    442456      NAMELIST/nam_poc/redO2, redNo3, redPo4, redC, redfep, rcorgl, rcorgs,  & 
    443457         &             rcorgr, rcnh4, rch2s, rcfe2, rcfeh2s, rcfeso, rcfesp, & 
     
    482496         WRITE(numsed,*) ' namelist nam_run' 
    483497         WRITE(numsed,*) ' 2-way coupling between PISCES and Sed ln_sed_2way = ', ln_sed_2way 
     498         WRITE(numsed,*) ' Order of the Rosenbrock method (2,3,4) = ', nrosorder 
     499         WRITE(numsed,*) ' Tolerance for absolute error = ', rosatol 
     500         WRITE(numsed,*) ' Tolerance for relative order = ', rosrtol 
    484501      ENDIF 
    485502 
     
    595612         WRITE(numsed,*) ' namelist nam_inorg' 
    596613         WRITE(numsed,*) ' reactivity for Si      rcopal  = ', rcopal 
    597          WRITE(numsed,*) ' diff. coef for por.    dcoef   = ', dcoef 
    598614         WRITE(numsed,*) ' reactivity for calcite rccal   = ', rccal 
    599615         WRITE(numsed,*) ' L/C ratio in POC       ratligc = ', ratligc 
     
    659675      reac_fesd  = rcfesd / ryear 
    660676 
    661  
    662677      ! reactivity rc in  [l.mol-1.s-1]       
    663678      reac_cal = rccal / ryear 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedinitrc.F90

    r15127 r15297  
    1616   USE sedchem 
    1717   USE sedarr 
     18   USE sed_oce 
    1819   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library 
    1920 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedinorg.F90

    r15127 r15297  
    77   !! * Modules used 
    88   USE sed     ! sediment global variable 
     9   USE sed_oce 
    910   USE sedini 
     11   USE sedmat 
    1012   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library 
    1113   USE lib_fortran 
     
    4547      ! --- local variables 
    4648      INTEGER   ::  ji,jk          ! dummy looop indices 
    47       REAL(wp)  ::  zsieq 
    48       REAL(wp)  ::  zsolid1, zreasat 
     49      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) ::  zsieq, reac_silf 
     50      REAL(wp)  ::  zsolid1, zreasat, zco3sat 
    4951      REAL(wp)  ::  zsatur, zsatur2, znusil, zsolcpcl, zsolcpsi, zexcess 
     52      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed) :: zundsat, zrearat, psms 
    5053      !! 
    5154      !!---------------------------------------------------------------------- 
     
    7174         END DO 
    7275         zsolcpsi = MAX( zsolcpsi, rtrn ) 
    73          zsieq = sieqs(ji) * MAX(0.25, 1.0 - (0.045 * zsolcpcl / zsolcpsi )**0.58 ) 
     76         zsieq(ji) = sieqs(ji) * MAX(0.2, 1.0 - (0.045 * zsolcpcl / zsolcpsi )**0.58 ) 
     77         reac_silf(ji) = reac_sil * ( 0.05 + 0.055 * ( 1.64 * ( zsolcpcl / zsolcpsi + 0.01 ) )**(-0.75) ) / 1.25  
     78      END DO 
    7479 
    75          !---------------------------------------------------------- 
    76          ! 5.  Beginning of  Pore Water diffusion and solid reaction 
    77          !--------------------------------------------------------- 
    7880       
    79          !----------------------------------------------------------------------------- 
    80          ! For jk=2,jpksed, and for couple  
    81          !  1 : jwsil/jsopal  ( SI/Opal ) 
    82          !  2 : jsclay/jsclay ( clay/clay )  
    83          !  3 : jwoxy/jspoc   ( O2/POC ) 
    84          !  reaction rate is a function of solid=concentration in solid reactif in [mol/l]  
    85          !  and undersaturation in [mol/l]. 
    86          !  Solid weight fractions should be in ie [mol/l]) 
    87          !  second member and solution are in zundsat variable 
    88          !------------------------------------------------------------------------- 
     81      DO ji = 1, jpoce 
    8982         DO jk = 2, jpksed 
    9083            zsolid1 = volc(ji,jk,jsopal) * solcp(ji,jk,jsopal) 
    91             zsatur = MAX(0., ( zsieq - pwcp(ji,jk,jwsil) ) / zsieq ) 
     84            zsatur = MAX(0., ( zsieq(ji) - pwcp(ji,jk,jwsil) ) / zsieq(ji) ) 
    9285            zsatur2 = (1.0 + temp(ji) / 400.0 )**37 
    9386            znusil = ( 0.225 * ( 1.0 + temp(ji) / 15.) * zsatur + 0.775 * zsatur2 * zsatur**9.25 ) 
    94             solcp(ji,jk,jsopal) = solcp(ji,jk,jsopal) - reac_sil * znusil * dtsed * solcp(ji,jk,jsopal) 
    95             pwcp(ji,jk,jwsil) = pwcp(ji,jk,jwsil) + reac_sil * znusil * dtsed * zsolid1 
     87            solcp(ji,jk,jsopal) = solcp(ji,jk,jsopal) - reac_silf(ji) * znusil * dtsed * solcp(ji,jk,jsopal) 
     88            pwcp(ji,jk,jwsil) = pwcp(ji,jk,jwsil) + reac_silf(ji) * znusil * dtsed * zsolid1 
    9689         END DO 
    9790      END DO 
     
    10497      ! *densSW(l)**2 converts aksps [mol2/kg sol2] into [mol2/l2] to get [undsat] in [mol/l] 
    10598      DO ji = 1, jpoce 
    106          saturco3(ji,:) = 1.0 - co3por(ji,:) * calcon2(ji) / ( aksps(ji) * densSW(ji) * densSW(ji) + rtrn )  
    107          DO jk = 2, jpksed 
     99         zco3sat = aksps(ji) * densSW(ji) * densSW(ji) / ( calcon2(ji) + rtrn ) 
     100         saturco3(ji,:) = 1.0 - co3por(ji,:) / ( rtrn + zco3sat ) 
     101         DO jk = 1, jpksed 
    108102            zsolid1 = volc(ji,jk,jscal) * solcp(ji,jk,jscal) 
    109             zexcess = MAX( 0., saturco3(ji,jk) )  
    110             zreasat = reac_cal * dtsed * zexcess * zsolid1 
    111             solcp(ji,jk,jscal) = solcp(ji,jk,jscal) - zreasat / volc(ji,jk,jscal) 
     103            zundsat(ji,jk) = MAX( 0., zco3sat - co3por(ji,jk) ) 
     104            zrearat(ji,jk) = ( reac_cal * zsolid1 / ( zco3sat + rtrn ) ) / & 
     105            &                ( 1. + reac_cal * dtsed * zundsat(ji,jk) / ( zco3sat + rtrn ) ) 
     106         END DO 
     107      END DO 
     108 
     109      psms(:,:) = 0.0 
     110      ! solves tridiagonal system 
     111      CALL sed_mat_dsri( jwdic, -zrearat(:,:), psms(:,:), dtsed, zundsat ) 
     112 
     113      ! New solid concentration values (jk=2 to jksed) for cacO3 
     114      DO jk = 2, jpksed 
     115         DO ji = 1, jpoce 
     116            zreasat = zrearat(ji,jk) * dtsed * zundsat(ji,jk) / ( volc(ji,jk,jscal) + rtrn ) 
     117            solcp(ji,jk,jscal) = solcp(ji,jk,jscal) - zreasat 
     118            zreasat = zrearat(ji,jk) * dtsed * zundsat(ji,jk) 
    112119            ! For DIC 
    113120            pwcp(ji,jk,jwdic)  = pwcp(ji,jk,jwdic) + zreasat 
    114121            ! For alkalinity 
    115             pwcp(ji,jk,jwalk)  = pwcp(ji,jk,jwalk) + 2.0 * zreasat 
    116          END DO 
    117       END DO 
     122            pwcp(ji,jk,jwalk)  = pwcp(ji,jk,jwalk) + 2.* zreasat 
     123         ENDDO 
     124      ENDDO 
     125 
    118126 
    119127      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_inorg') 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedjac.F90

    r15127 r15297  
    88   !! * Modules used 
    99   USE sed     ! sediment global variable 
     10   USE sed_oce 
    1011   USE sedini 
    1112   USE seddsrjac 
     
    2425CONTAINS 
    2526    
    26    SUBROUTINE sed_jac( NEQ, JINDEX, T, X, jacvode, NROWPD )  
     27   SUBROUTINE sed_jac( NEQ, X, jacvode, NROWPD, accmask )  
    2728      !!---------------------------------------------------------------------- 
    2829      !!                   ***  ROUTINE sed_sol  *** 
     
    4950      !!---------------------------------------------------------------------- 
    5051      !! Arguments 
    51       INTEGER, INTENT(in) :: NEQ, NROWPD, JINDEX 
    52       REAL(wp), INTENT(in) :: T 
    53       REAL, DIMENSION(NEQ), INTENT(in) :: X 
    54       REAL, DIMENSION(NROWPD,NEQ), INTENT(out) :: jacvode 
     52      INTEGER, INTENT(in) :: NEQ, NROWPD 
     53      INTEGER, DIMENSION(jpoce), INTENT(in) :: accmask 
     54      REAL, DIMENSION(jpoce,NEQ), INTENT(in) :: X 
     55      REAL, DIMENSION(jpoce,NROWPD,NEQ), INTENT(out) :: jacvode 
    5556      ! --- local variables 
    56       INTEGER  :: ji, jk, js, jn, jni, jnj   ! dummy looop indices 
     57      INTEGER  :: jk, js, jn    ! dummy looop indices 
    5758      !! 
    5859      !!---------------------------------------------------------------------- 
     
    6061      IF( ln_timing )  CALL timing_start('sed_jac') 
    6162! 
    62       ji = jindex 
    63       Jacobian(ji,:,:) = 0. 
    6463      jacvode = 0. 
    6564 
     
    6867         js = jarr(jn,2) 
    6968         IF (js <= jpwat) THEN 
    70             pwcp(ji,jk,js) = X(jn) * 1E-6  
     69            pwcp(:,jk,js) = X(:,jn) * 1E-6  
    7170         ELSE 
    72             solcp(ji,jk,js-jpwat) = X(jn) * 1E-6 
     71            solcp(:,jk,js-jpwat) = X(:,jn) * 1E-6 
    7372         ENDIF 
    7473      END DO 
    7574 
    76       CALL sed_dsrjac ( ji )        ! Redox reactions 
     75      CALL sed_dsrjac( NEQ, NROWPD, jacvode, accmask )        ! Redox reactions 
     76 
    7777      ! Computes diffusive fluxes 
    7878      DO jn = 1, jpvode 
    7979         js = jsvode(jn) 
    80          IF (js <= jpwat) CALL sed_mat_dsrjac( ji, js, dtsed ) 
     80         IF (js <= jpwat) CALL sed_mat_dsrjac( js, NEQ, NROWPD, jacvode, accmask ) 
    8181      END DO 
    82  
    83       do jni = 1, NEQ 
    84          DO jnj = 1, NEQ 
    85             IF (Jacobian(ji,jni,jnj) .NE. 0.) THEN 
    86                jacvode(jni-jnj + jpvode +1 , jnj) = Jacobian(ji,jni,jnj) / dtsed  
    87             ENDIF 
    88          END DO 
    89       END DO 
     82      CALL sed_mat_btbjac( jwnh4, NEQ, NROWPD, jacvode, accmask ) 
     83      CALL sed_mat_btbjac( jwfe2, NEQ, NROWPD, jacvode, accmask ) 
    9084 
    9185      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_jac') 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedmat.F90

    r15115 r15297  
    1818   PUBLIC sed_mat_dsri 
    1919   PUBLIC sed_mat_btb 
    20  
    21    INTEGER, PARAMETER :: nmax = 60  
    22  
     20   PUBLIC sed_mat_btbjac 
     21   PUBLIC sed_mat_btbi 
     22   PUBLIC sed_mat_coef 
    2323 
    2424   !! $Id$ 
    2525 CONTAINS 
    2626 
    27     SUBROUTINE sed_mat_dsr( ji, nvar, dtsed_in ) 
     27    SUBROUTINE sed_mat_coef 
    2828       !!--------------------------------------------------------------------- 
    29        !!                  ***  ROUTINE sed_mat_dsr  *** 
     29       !!                  ***  ROUTINE sed_mat_coef  *** 
    3030       !! 
    3131       !! ** Purpose :  solves tridiagonal system of linear equations  
     
    4848       !!---------------------------------------------------------------------- 
    4949       !! * Arguments 
    50        INTEGER , INTENT(in) ::  ji, nvar  ! number of variable 
    51  
    52        REAL(wp), INTENT(in) ::  dtsed_in 
    53   
     50       INTEGER :: ji 
     51 
     52       !---Local declarations 
     53       INTEGER  ::  jk 
     54       REAL(wp) ::  aplus, aminus, dxplus, dxminus 
     55       !---------------------------------------------------------------------- 
     56 
     57       IF( ln_timing )  CALL timing_start('sed_mat_coef') 
     58 
     59       ! Computation left hand side of linear system of  
     60       ! equations for dissolution reaction 
     61       !--------------------------------------------- 
     62       ! first sediment level           
     63       DO ji = 1, jpoce 
     64          aplus  = ( por(1) + por(2) ) * 0.5 
     65          dxplus = ( dz3d(ji,1) + dz3d(ji,2) ) / 2. 
     66          apluss(ji,1) = ( 1.0 / ( volw3d(ji,1) ) ) * aplus / dxplus 
     67 
     68          DO jk = 2, jpksed - 1 
     69             aminus  = ( por(jk-1) + por(jk) ) * 0.5 
     70             dxminus = ( dz3d(ji,jk-1) + dz3d(ji,jk) ) / 2. 
     71 
     72             aplus   = ( por(jk+1) + por(jk) ) * 0.5 
     73             dxplus  = ( dz3d(ji,jk) + dz3d(ji,jk+1) ) / 2 
     74             ! 
     75             aminuss(ji,jk) = ( 1.0 / volw3d(ji,jk) ) * aminus / dxminus 
     76             apluss (ji,jk) = ( 1.0 / volw3d(ji,jk) ) * aplus / dxplus 
     77          END DO 
     78 
     79          aminus  = ( por(jpksed-1) + por(jpksed) ) * 0.5 
     80          dxminus = ( dz3d(ji,jpksed-1) + dz3d(ji,jpksed) ) / 2. 
     81          aminuss(ji,jpksed)  = ( 1.0 / volw3d(ji,jpksed) ) * aminus / dxminus 
     82 
     83       END DO 
     84 
     85       IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_mat_coef') 
     86 
     87    END SUBROUTINE sed_mat_coef 
     88 
     89    SUBROUTINE sed_mat_dsr( nvar, accmask ) 
     90       !!--------------------------------------------------------------------- 
     91       !!                  ***  ROUTINE sed_mat_dsr  *** 
     92       !! 
     93       !! ** Purpose :  solves tridiagonal system of linear equations  
     94       !! 
     95       !! ** Method  :  
     96       !!        1 - computes left hand side of linear system of equations 
     97       !!            for dissolution reaction 
     98       !!         For mass balance in kbot+sediment : 
     99       !!              dz3d  (:,1) = dz(1) = 0.5 cm 
     100       !!              volw3d(:,1) = dzkbot ( see sedini.F90 )  
     101       !!              dz(2)       = 0.3 cm  
     102       !!              dz3d(:,2)   = 0.3 + dzdep   ( see seddsr.F90 )      
     103       !!              volw3d(:,2) and vols3d(l,2) are thickened ( see seddsr.F90 )  
     104       !! 
     105       !!         2 - forward/backward substitution.  
     106       !! 
     107       !!   History : 
     108       !!        !  04-10 (N. Emprin, M. Gehlen ) original 
     109       !!        !  06-04 (C. Ethe)  Module Re-organization 
     110       !!---------------------------------------------------------------------- 
     111       !! * Arguments 
     112       INTEGER , INTENT(in) ::  nvar  ! number of variable 
     113       INTEGER, DIMENSION(jpoce) :: accmask 
     114       INTEGER :: ji 
     115 
    54116       !---Local declarations 
    55117       INTEGER  ::  jk, jn 
    56118       REAL(wp), DIMENSION(jpksed) :: za, zb, zc 
    57119 
    58        REAL(wp) ::  aplus,aminus   
    59120       REAL(wp) ::  rplus,rminus    
    60        REAL(wp) ::  dxplus,dxminus 
    61  
    62121       !---------------------------------------------------------------------- 
    63122 
     
    67126       ! equations for dissolution reaction 
    68127       !--------------------------------------------- 
    69  
    70  
    71128       jn = nvar 
    72129       ! first sediment level           
    73        aplus  = ( por(1) + por(2) ) * 0.5 
    74        dxplus = ( dz3d(ji,1) + dz3d(ji,2) ) / 2. 
    75        rplus  = ( dtsed_in / ( volw3d(ji,1) ) ) * diff(ji,1,jn) * aplus / dxplus  
    76  
    77        za(1) = 0. 
    78        zb(1) = rplus 
    79        zc(1) = -rplus 
     130       DO ji = 1, jpoce 
     131          IF (accmask(ji) == 0) THEN 
     132             rplus  = apluss(ji,1) * diff(ji,1,jn) * radssol(1,jn) 
     133 
     134             za(1) = 0. 
     135             zb(1) = rplus 
     136             zc(1) = -rplus 
    80137  
    81        DO jk = 2, jpksed - 1 
    82           aminus  = ( por(jk-1) + por(jk) ) * 0.5 
    83           dxminus = ( dz3d(ji,jk-1) + dz3d(ji,jk) ) / 2. 
    84  
    85           aplus   = ( por(jk+1) + por(jk) ) * 0.5 
    86           dxplus  = ( dz3d(ji,jk) + dz3d(ji,jk+1) ) / 2 
    87           ! 
    88           rminus  = ( dtsed_in / volw3d(ji,jk) ) * diff(ji,jk-1,jn) * aminus / dxminus 
    89           rplus   = ( dtsed_in / volw3d(ji,jk) ) * diff(ji,jk,jn)   * aplus / dxplus 
    90           !      
    91           za(jk) = -rminus 
    92           zb(jk) = rminus + rplus  
    93           zc(jk) = -rplus 
     138             DO jk = 2, jpksed - 1 
     139                rminus  = aminuss(ji,jk) * diff(ji,jk-1,jn) * radssol(jk,jn) 
     140                rplus   = apluss (ji,jk) * diff(ji,jk,jn) * radssol(jk,jn) 
     141                !      
     142                za(jk) = -rminus 
     143                zb(jk) = rminus + rplus  
     144                zc(jk) = -rplus 
     145             END DO 
     146 
     147             rminus  = aminuss(ji,jpksed) * diff(ji,jpksed-1,jn) * radssol(jpksed,jn) 
     148             ! 
     149             za(jpksed) = -rminus 
     150             zb(jpksed) = rminus 
     151             zc(jpksed) = 0. 
     152 
     153             ! solves tridiagonal system of linear equations  
     154             ! ----------------------------------------------- 
     155 
     156             pwcpa(ji,1,jn) = pwcpa(ji,1,jn) - ( zc(1) * pwcp(ji,2,jn) + zb(1) * pwcp(ji,1,jn) ) 
     157             DO jk = 2, jpksed - 1 
     158                pwcpa(ji,jk,jn) =  pwcpa(ji,jk,jn) - ( zc(jk) * pwcp(ji,jk+1,jn) + za(jk) * pwcp(ji,jk-1,jn)    & 
     159                &                  + zb(jk) * pwcp(ji,jk,jn) ) 
     160             ENDDO 
     161             pwcpa(ji,jpksed,jn) = pwcpa(ji,jpksed,jn) - ( za(jpksed) * pwcp(ji,jpksed-1,jn)    & 
     162             &                     + zb(jpksed) * pwcp(ji,jpksed,jn) ) 
     163 
     164          ENDIF 
    94165       END DO 
    95166 
    96        aminus  = ( por(jpksed-1) + por(jpksed) ) * 0.5 
    97        dxminus = ( dz3d(ji,jpksed-1) + dz3d(ji,jpksed) ) / 2. 
    98        rminus  = ( dtsed_in / volw3d(ji,jpksed) ) * diff(ji,jpksed-1,jn) * aminus / dxminus 
    99        ! 
    100        za(jpksed) = -rminus 
    101        zb(jpksed) = rminus 
    102        zc(jpksed) = 0. 
    103  
    104        ! solves tridiagonal system of linear equations  
    105        ! ----------------------------------------------- 
    106  
    107        pwcpa(ji,1,jn) = pwcpa(ji,1,jn) - ( zc(1) * pwcp(ji,2,jn) + zb(1) * pwcp(ji,1,jn) )  
    108        DO jk = 2, jpksed - 1 
    109           pwcpa(ji,jk,jn) =  pwcpa(ji,jk,jn) - ( zc(jk) * pwcp(ji,jk+1,jn) + za(jk) * pwcp(ji,jk-1,jn)    & 
    110           &                  + zb(jk) * pwcp(ji,jk,jn) ) 
    111        ENDDO 
    112        pwcpa(ji,jpksed,jn) = pwcpa(ji,jpksed,jn) - ( za(jk) * pwcp(ji,jk-1,jn) + zb(jk) * pwcp(ji,jk,jn) ) 
    113  
    114167       IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_mat_dsr') 
    115168 
    116169    END SUBROUTINE sed_mat_dsr 
    117170 
    118     SUBROUTINE sed_mat_dsrjac( ji, nvar, dtsed_in ) 
     171    SUBROUTINE sed_mat_dsrjac( nvar, NEQ, NROWPD, jacvode, accmask ) 
    119172       !!--------------------------------------------------------------------- 
    120173       !!                  ***  ROUTINE sed_mat_dsrjac  *** 
     
    140193       !!---------------------------------------------------------------------- 
    141194       !! * Arguments 
    142        INTEGER , INTENT(in) ::  ji, nvar  ! number of variable 
    143  
    144        REAL(wp), INTENT(in) ::  dtsed_in 
     195       INTEGER , INTENT(in) ::  nvar, NEQ, NROWPD  ! number of variable 
     196       REAL, DIMENSION(jpoce,NROWPD,NEQ), INTENT(inout) :: jacvode 
     197       INTEGER, DIMENSION(jpoce), INTENT(in) :: accmask 
    145198 
    146199       !---Local declarations 
    147        INTEGER  ::  jk, jn, jnn 
     200       INTEGER  ::  ji,jk, jn, jnn, jni, jnj ,jnij 
    148201       REAL(wp), DIMENSION(jpksed) :: za, zb, zc 
    149202 
    150        REAL(wp) ::  aplus,aminus 
    151203       REAL(wp) ::  rplus,rminus 
    152        REAL(wp) ::  dxplus,dxminus 
    153  
    154204       !---------------------------------------------------------------------- 
    155205 
     
    159209       ! equations for dissolution reaction 
    160210       !--------------------------------------------- 
    161  
    162  
    163211       jn = nvar 
    164212       ! first sediment level           
    165        aplus  = ( por(1) + por(2) ) *0.5 
    166        dxplus = ( dz3d(ji,1) + dz3d(ji,2) ) / 2. 
    167        rplus  = ( dtsed_in / ( volw3d(ji,1) ) ) * diff(ji,1,jn) * aplus / dxplus 
    168  
    169        za(1) = 0. 
    170        zb(1) = rplus 
    171        zc(1) = -rplus 
    172  
    173        DO jk = 2, jpksed - 1 
    174           aminus  = ( por(jk-1) + por(jk) ) * 0.5 
    175           dxminus = ( dz3d(ji,jk-1) + dz3d(ji,jk) ) / 2. 
    176  
    177           aplus   = ( por(jk+1) + por(jk) ) * 0.5 
    178           dxplus  = ( dz3d(ji,jk) + dz3d(ji,jk+1) ) / 2 
    179           ! 
    180           rminus  = ( dtsed_in / volw3d(ji,jk) ) * diff(ji,jk-1,jn) * aminus / dxminus 
    181           rplus   = ( dtsed_in / volw3d(ji,jk) ) * diff(ji,jk,jn)   * aplus / dxplus 
    182           !      
    183           za(jk) = -rminus 
    184           zb(jk) = rminus + rplus 
    185           zc(jk) = -rplus 
     213       DO ji = 1, jpoce 
     214          IF (accmask(ji) == 0 ) THEN 
     215             rplus  = apluss(ji,1) * diff(ji,1,jn) * radssol(1,jn) 
     216 
     217             za(1) = 0. 
     218             zb(1) = rplus 
     219             zc(1) = -rplus 
     220 
     221             DO jk = 2, jpksed - 1 
     222                rminus  = aminuss(ji,jk) * diff(ji,jk-1,jn) * radssol(jk,jn) 
     223                rplus   = apluss (ji,jk) * diff(ji,jk,jn) * radssol(jk,jn) 
     224                !      
     225                za(jk) = -rminus 
     226                zb(jk) = rminus + rplus 
     227                zc(jk) = -rplus 
     228             END DO 
     229 
     230             rminus  = aminuss(ji,jpksed) * diff(ji,jpksed-1,jn) * radssol(jpksed,jn) 
     231             ! 
     232             za(jpksed) = -rminus 
     233             zb(jpksed) = rminus 
     234             zc(jpksed) = 0. 
     235 
     236             ! solves tridiagonal system of linear equations  
     237 
     238             jnn = isvode(jn) 
     239             jnij = jpvode + 1 
     240             jacvode(ji, jnij, jnn) = jacvode(ji,jnij,jnn) - zb(1) 
     241             jnj = jpvode + jnn 
     242             jnij = jnn - jnj + jpvode + 1 
     243             jacvode(ji, jnij, jnj) = jacvode(ji, jnij, jnj) -zc(1) 
     244             DO jk = 2, jpksed - 1 
     245                jni = (jk-1) * jpvode + jnn 
     246                jnj = (jk-2) * jpvode + jnn 
     247                jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     248                jacvode(ji, jnij, jnj) = jacvode(ji, jnij, jnj) - za(jk) 
     249                jnj = (jk-1) * jpvode + jnn 
     250                jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     251                jacvode(ji, jnij, jnj) = jacvode(ji, jnij, jnj) - zb(jk) 
     252                jnj = (jk) * jpvode + jnn 
     253                jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     254                jacvode(ji, jnij, jnj)   = jacvode(ji, jnij, jnj) - zc(jk) 
     255             END DO 
     256             jni = (jpksed-1) * jpvode + jnn 
     257             jnj = (jpksed-2) * jpvode + jnn 
     258             jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     259             jacvode(ji, jnij, jnj) = jacvode(ji, jnij, jnj) - za(jpksed) 
     260             jnij = jpvode + 1 
     261             jacvode(ji, jnij, jni) = jacvode(ji, jnij, jni) - zb(jpksed) 
     262          ENDIF 
    186263       END DO 
    187264 
    188        aminus  = ( por(jpksed-1) + por(jpksed) ) * 0.5 
    189        dxminus = ( dz3d(ji,jpksed-1) + dz3d(ji,jpksed) ) / 2. 
    190        rminus  = ( dtsed_in / volw3d(ji,jpksed) ) * diff(ji,jpksed-1,jn) * aminus / dxminus 
    191        ! 
    192        za(jpksed) = -rminus 
    193        zb(jpksed) = rminus 
    194        zc(jpksed) = 0. 
    195  
    196        ! solves tridiagonal system of linear equations  
    197  
    198        IF (isvode(jn) > 0) THEN 
    199           jnn = isvode(jn) 
    200           Jacobian(ji, jnn, jnn) = Jacobian(ji,jnn,jnn) - zb(1) 
    201           Jacobian(ji, jnn, jpvode + jnn) = Jacobian(ji, jnn, jpvode + jnn) -zc(1) 
    202           DO jk = 2, jpksed - 1 
    203              Jacobian(ji, (jk-1) * jpvode + jnn, (jk-2) * jpvode + jnn) = Jacobian(ji, (jk-1) * jpvode + jnn, (jk-2) * jpvode + jnn) - za(jk) 
    204              Jacobian(ji, (jk-1) * jpvode + jnn, (jk-1) * jpvode + jnn) = Jacobian(ji, (jk-1) * jpvode + jnn, (jk-1) * jpvode + jnn) - zb(jk) 
    205              Jacobian(ji, (jk-1) * jpvode + jnn, (jk) * jpvode + jnn)   = Jacobian(ji, (jk-1) * jpvode + jnn, (jk) * jpvode + jnn) - zc(jk) 
    206           END DO 
    207           Jacobian(ji, (jpksed-1) * jpvode + jnn, (jpksed-2) * jpvode + jnn) = Jacobian(ji, (jpksed-1) * jpvode + jnn, (jpksed-2) * jpvode + jnn) - za(jpksed) 
    208           Jacobian(ji, (jpksed-1) * jpvode + jnn, (jpksed-1) * jpvode + jnn) = Jacobian(ji, (jpksed-1) * jpvode + jnn, (jpksed-1) * jpvode + jnn) - zb(jpksed) 
    209        ENDIF 
    210  
    211265       IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_mat_dsrjac') 
    212266 
    213267    END SUBROUTINE sed_mat_dsrjac 
    214268 
    215  
    216   
    217  
    218     SUBROUTINE sed_mat_btb( nlev, nvar, psol, preac, dtsed_in ) 
     269    SUBROUTINE sed_mat_btbi( nvar, psol, preac, dtsed_in ) 
     270       !!--------------------------------------------------------------------- 
     271       !!                  ***  ROUTINE sed_mat_btb  *** 
     272       !! 
     273       !! ** Purpose :  solves tridiagonal system of linear equations  
     274       !! 
     275       !! ** Method  :  
     276       !!        1 - computes left hand side of linear system of equations 
     277       !!            for dissolution reaction 
     278       !! 
     279       !! 
     280       !!         2 - forward/backward substitution.  
     281       !! 
     282       !!   History : 
     283       !!        !  04-10 (N. Emprin, M. Gehlen ) original 
     284       !!        !  06-04 (C. Ethe)  Module Re-organization 
     285       !!---------------------------------------------------------------------- 
     286       !! * Arguments 
     287       INTEGER , INTENT(in) :: nvar      ! number of sediment levels 
     288 
     289      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed,nvar), INTENT(inout) :: & 
     290          psol, preac 
     291 
     292      REAL(wp), INTENT(in) :: dtsed_in 
     293 
     294       !---Local declarations 
     295       INTEGER  ::  & 
     296          ji, jk, jn 
     297 
     298       REAL(wp) ::  & 
     299          aplus,aminus   ,  & 
     300          rplus,rminus   ,  & 
     301          dxplus,dxminus 
     302 
     303       REAL(wp), DIMENSION(jpksed)    :: za, zb, zc 
     304       REAL(wp), DIMENSION(jpksed)    :: zr, zgamm 
     305       REAL(wp) ::  zbet 
     306 
     307       !---------------------------------------------------------------------- 
     308 
     309      ! Computation left hand side of linear system of  
     310      ! equations for dissolution reaction 
     311      !--------------------------------------------- 
     312      IF( ln_timing )  CALL timing_start('sed_mat_btbi') 
     313 
     314      ! first sediment level           
     315      DO ji = 1, jpoce 
     316         aplus  = ( por1(2) + por1(3) ) / 2.0 
     317         dxplus = ( dz(2) + dz(3) ) / 2. 
     318         rplus  = ( dtsed_in / vols(2) ) * db(ji,2) * aplus / dxplus 
     319         za(2) = 0. 
     320         zb(2) = 1. + rplus 
     321         zc(2) = -rplus 
     322 
     323         DO jk = 3, jpksed - 1 
     324            aminus  = ( por1(jk-1) + por1(jk) ) * 0.5 
     325            aminus  = ( ( vols(jk-1) / dz(jk-1) ) + ( vols(jk) / dz(jk) ) ) / 2. 
     326            dxminus = ( dz(jk-1) + dz(jk) ) / 2. 
     327            rminus  = ( dtsed_in / vols(jk) ) * db(ji,jk-1) * aminus / dxminus 
     328            ! 
     329            aplus   = ( por1(jk) + por1(jk+1) ) * 0.5 
     330            dxplus  = ( dz(jk) + dz(jk+1) ) / 2. 
     331            rplus   = ( dtsed_in / vols(jk) ) * db(ji,jk) * aplus / dxplus 
     332            !      
     333            za(jk) = -rminus 
     334            zb(jk) = 1. + rminus + rplus 
     335            zc(jk) = -rplus 
     336 
     337         ENDDO 
     338 
     339         aminus = ( por1(jpksed-1) + por1(jpksed) ) * 0.5 
     340         dxminus = ( dz(jpksed-1) + dz(jpksed) ) / 2. 
     341         rminus  = ( dtsed_in / vols(jpksed) ) * db(ji,jpksed-1) * aminus / dxminus 
     342         ! 
     343         za(jpksed) = -rminus 
     344         zb(jpksed) = 1. + rminus 
     345         zc(jpksed) = 0. 
     346 
     347         ! solves tridiagonal system of linear equations  
     348         ! -----------------------------------------------     
     349         DO jn = 1, nvar 
     350            zr(:) = psol(ji,:,jn) 
     351            zbet     = zb(2) - preac(ji,2,jn) * dtsed_in 
     352            psol(ji,2,jn) = zr(2) / zbet 
     353            !  
     354            DO jk = 3, jpksed 
     355               zgamm(jk) =  zc(jk-1) / zbet 
     356               zbet      =  zb(jk) - preac(ji,jk,jn) * dtsed_in - za(jk) * zgamm(jk) 
     357               psol(ji,jk,jn) = ( zr(jk) - za(jk) * psol(ji,jk-1,jn) ) / zbet 
     358            ENDDO 
     359            !  
     360            DO jk = jpksed - 1, 2, -1 
     361               psol(ji,jk,jn) = psol(ji,jk,jn) - zgamm(jk+1) * psol(ji,jk+1,jn) 
     362            ENDDO 
     363         END DO 
     364      END DO 
     365      ! 
     366      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_mat_btbi') 
     367 
     368    END SUBROUTINE sed_mat_btbi 
     369 
     370 
     371    SUBROUTINE sed_mat_btb( nvar, accmask ) 
    219372       !!--------------------------------------------------------------------- 
    220373       !!                  ***  ROUTINE sed_mat_btb  *** 
     
    234387       !! * Arguments 
    235388       INTEGER , INTENT(in) :: & 
    236           nlev, nvar      ! number of sediment levels 
    237  
    238       REAL(wp), DIMENSION(jpoce,nlev,nvar), INTENT(inout) :: & 
    239           psol, preac 
    240  
    241       REAL(wp), INTENT(in) :: dtsed_in 
     389          nvar      ! number of sediment levels 
     390       INTEGER, DIMENSION(jpoce) :: accmask 
    242391 
    243392       !---Local declarations 
    244        INTEGER  ::  & 
    245           ji, jk, jn 
     393       INTEGER  ::  ji, jk, jn 
    246394 
    247395       REAL(wp) ::  & 
     
    250398          dxplus,dxminus 
    251399 
    252        REAL(wp), DIMENSION(nlev)      :: za, zb, zc 
    253        REAL(wp), DIMENSION(jpoce,nlev) :: zr 
    254        REAL(wp), DIMENSION(nmax)      :: zgamm 
    255        REAL(wp) ::  zbet 
     400       REAL(wp), DIMENSION(jpksed)      :: za, zb, zc 
    256401 
    257402       !---------------------------------------------------------------------- 
    258403 
    259        ! Computation left hand side of linear system of  
    260        ! equations for dissolution reaction 
    261        !--------------------------------------------- 
    262  
    263  
     404      ! Computation left hand side of linear system of  
     405      ! equations for dissolution reaction 
     406      !--------------------------------------------- 
    264407      IF( ln_timing )  CALL timing_start('sed_mat_btb') 
    265408 
    266        ! first sediment level           
     409      ! first sediment level           
     410      jn = nvar 
    267411      DO ji = 1, jpoce 
     412         IF (accmask(ji) == 0) THEN 
    268413         aplus  = ( por1(2) + por1(3) ) / 2.0 
    269414         dxplus = ( dz(2) + dz(3) ) / 2. 
    270          rplus  = ( dtsed_in / vols(2) ) * db(ji,2) * aplus / dxplus 
    271  
    272          za(1) = 0. 
    273          zb(1) = 1. + rplus  
    274          zc(1) = -rplus 
    275  
    276          DO jk = 2, nlev - 1 
    277             aminus  = ( por1(jk) + por1(jk+1) ) * 0.5 
    278             aminus  = ( ( vols(jk) / dz(jk) ) + ( vols(jk+1) / dz(jk+1) ) ) / 2. 
    279             dxminus = ( dz(jk) + dz(jk+1) ) / 2. 
    280             rminus  = ( dtsed_in / vols(jk+1) ) * db(ji,jk) * aminus / dxminus 
     415         rplus  = ( 1.0 / vols(2) ) * db(ji,2) * aplus / dxplus * rads1sol(2,jn) 
     416 
     417         za(2) = 0. 
     418         zb(2) = rplus  
     419         zc(2) = -rplus 
     420 
     421         DO jk = 3, jpksed - 1 
     422            aminus  = ( por1(jk-1) + por1(jk) ) * 0.5 
     423            aminus  = ( ( vols(jk-1) / dz(jk-1) ) + ( vols(jk) / dz(jk) ) ) / 2. 
     424            dxminus = ( dz(jk-1) + dz(jk) ) / 2. 
     425            rminus  = ( 1.0 / vols(jk) ) * db(ji,jk-1) * aminus / dxminus * rads1sol(jk,jn) 
    281426            ! 
    282             aplus   = ( por1(jk+1) + por1(jk+2) ) * 0.5 
    283             dxplus  = ( dz(jk+1) + dz(jk+2) ) / 2. 
    284             rplus   = ( dtsed_in / vols(jk+1) ) * db(ji,jk+1) * aplus / dxplus 
     427            aplus   = ( por1(jk) + por1(jk+1) ) * 0.5 
     428            dxplus  = ( dz(jk) + dz(jk+1) ) / 2. 
     429            rplus   = ( 1.0 / vols(jk) ) * db(ji,jk) * aplus / dxplus * rads1sol(jk,jn) 
    285430            !      
    286431            za(jk) = -rminus 
    287             zb(jk) = 1. + rminus + rplus 
     432            zb(jk) = rminus + rplus 
    288433            zc(jk) = -rplus 
    289434 
    290435         ENDDO 
    291436 
    292          aminus = ( por1(nlev) + por1(nlev+1) ) * 0.5 
    293          dxminus = ( dz(nlev) + dz(nlev+1) ) / 2. 
    294          rminus  = ( dtsed_in / vols(nlev+1) ) * db(ji,nlev) * aminus / dxminus 
     437         aminus = ( por1(jpksed-1) + por1(jpksed) ) * 0.5 
     438         dxminus = ( dz(jpksed-1) + dz(jpksed) ) / 2. 
     439         rminus  = ( 1.0 / vols(jpksed) ) * db(ji,jpksed-1) * aminus / dxminus * rads1sol(jpksed,jn) 
    295440         ! 
    296          za(nlev) = -rminus 
    297          zb(nlev) = 1. + rminus 
    298          zc(nlev) = 0. 
     441         za(jpksed) = -rminus 
     442         zb(jpksed) = rminus 
     443         zc(jpksed) = 0. 
    299444 
    300445         ! solves tridiagonal system of linear equations  
    301446         ! -----------------------------------------------     
    302          DO jn = 1, nvar 
    303             DO jk = 1, nlev 
    304                zr(ji,jk) = psol(ji,jk,jn) 
    305             END DO 
    306             zbet          = zb(1) - preac(ji,1,jn) * dtsed_in 
    307             psol(ji,1,jn) = zr(ji,1) / zbet 
    308             !  
    309             DO jk = 2, nlev 
    310                zgamm(jk) =  zc(jk-1) / zbet 
    311                zbet      =  zb(jk) - preac(ji,jk,jn) * dtsed_in - za(jk) * zgamm(jk) 
    312                psol(ji,jk,jn) = ( zr(ji,jk) - za(jk) * psol(ji,jk-1,jn) ) / zbet 
    313             ENDDO 
    314             !  
    315             DO jk = nlev - 1, 1, -1 
    316                psol(ji,jk,jn) = psol(ji,jk,jn) - zgamm(jk+1) * psol(ji,jk+1,jn) 
    317             ENDDO 
    318          END DO 
     447         pwcpa(ji,2,jn) = pwcpa(ji,2,jn) - ( zc(2) * pwcp(ji,3,jn) + zb(2) * pwcp(ji,2,jn) ) 
     448         DO jk = 3, jpksed-1 
     449            pwcpa(ji,jk,jn) =  pwcpa(ji,jk,jn) - ( zc(jk) * pwcp(ji,jk+1,jn) + za(jk) * pwcp(ji,jk-1,jn)    & 
     450            &                  + zb(jk) * pwcp(ji,jk,jn) ) 
     451         ENDDO 
     452         pwcpa(ji,jpksed,jn) = pwcpa(ji,jpksed,jn) - ( za(jpksed) * pwcp(ji,jpksed-1,jn)    & 
     453         &                     + zb(jpksed) * pwcp(ji,jpksed,jn) ) 
     454         !  
     455         ENDIF 
    319456      END DO 
    320457      ! 
    321458      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_mat_btb') 
    322  
    323459        
    324460    END SUBROUTINE sed_mat_btb 
    325461 
    326     SUBROUTINE sed_mat_dsri( nvar, preac, psms, dtsed_in ) 
     462    SUBROUTINE sed_mat_btbjac( nvar, NEQ, NROWPD, jacvode, accmask ) 
     463       !!--------------------------------------------------------------------- 
     464       !!                  ***  ROUTINE sed_mat_btb  *** 
     465       !! 
     466       !! ** Purpose :  solves tridiagonal system of linear equations  
     467       !! 
     468       !! ** Method  :  
     469       !!        1 - computes left hand side of linear system of equations 
     470       !!            for dissolution reaction 
     471       !! 
     472       !!         2 - forward/backward substitution.  
     473       !! 
     474       !!   History : 
     475       !!        !  04-10 (N. Emprin, M. Gehlen ) original 
     476       !!        !  06-04 (C. Ethe)  Module Re-organization 
     477       !!---------------------------------------------------------------------- 
     478       !! * Arguments 
     479       INTEGER , INTENT(in) ::  nvar, NEQ, NROWPD  ! number of variable 
     480       REAL, DIMENSION(jpoce,NROWPD,NEQ), INTENT(inout) :: jacvode 
     481       INTEGER, DIMENSION(jpoce), INTENT(in) :: accmask 
     482 
     483       !---Local declarations 
     484       INTEGER  ::  ji, jk, jn, jnn, jni, jnj ,jnij 
     485 
     486       REAL(wp) ::  & 
     487          aplus,aminus   ,  & 
     488          rplus,rminus   ,  & 
     489          dxplus,dxminus 
     490 
     491       REAL(wp), DIMENSION(jpksed)      :: za, zb, zc 
     492 
     493       !---------------------------------------------------------------------- 
     494 
     495      ! Computation left hand side of linear system of  
     496      ! equations for dissolution reaction 
     497      !--------------------------------------------- 
     498      IF( ln_timing )  CALL timing_start('sed_mat_btbjac') 
     499 
     500      ! first sediment level           
     501      jn = nvar 
     502      DO ji = 1, jpoce 
     503         IF (accmask(ji) == 0) THEN 
     504         aplus  = ( por1(2) + por1(3) ) / 2.0 
     505         dxplus = ( dz(2) + dz(3) ) / 2. 
     506         rplus  = ( 1.0 / vols(2) ) * db(ji,2) * aplus / dxplus * rads1sol(2,jn) 
     507 
     508         za(2) = 0. 
     509         zb(2) = rplus 
     510         zc(2) = -rplus 
     511 
     512         DO jk = 3, jpksed - 1 
     513            aminus  = ( por1(jk-1) + por1(jk) ) * 0.5 
     514            aminus  = ( ( vols(jk-1) / dz(jk-1) ) + ( vols(jk) / dz(jk) ) ) / 2. 
     515            dxminus = ( dz(jk-1) + dz(jk) ) / 2. 
     516            rminus  = ( 1.0 / vols(jk) ) * db(ji,jk-1) * aminus / dxminus * rads1sol(jk,jn) 
     517            ! 
     518            aplus   = ( por1(jk) + por1(jk+1) ) * 0.5 
     519            dxplus  = ( dz(jk) + dz(jk+1) ) / 2. 
     520            rplus   = ( 1.0 / vols(jk) ) * db(ji,jk) * aplus / dxplus * rads1sol(jk,jn) 
     521            !      
     522            za(jk) = -rminus 
     523            zb(jk) = rminus + rplus 
     524            zc(jk) = -rplus 
     525 
     526         ENDDO 
     527 
     528         aminus = ( por1(jpksed-1) + por1(jpksed) ) * 0.5 
     529         dxminus = ( dz(jpksed-1) + dz(jpksed) ) / 2. 
     530         rminus  = ( 1.0 / vols(jpksed) ) * db(ji,jpksed-1) * aminus / dxminus * rads1sol(jpksed,jn) 
     531         ! 
     532         za(jpksed) = -rminus 
     533         zb(jpksed) = rminus 
     534         zc(jpksed) = 0. 
     535 
     536         ! solves tridiagonal system of linear equations  
     537         ! -----------------------------------------------     
     538         jnn = isvode(jn) 
     539         jni = jpvode + jnn 
     540         jnij = jpvode + 1 
     541         jacvode(ji, jnij, jni) = jacvode(ji,jnij,jni) - zb(2) 
     542         jnj = 2 * jpvode + jnn 
     543         jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     544         jacvode(ji, jnij, jnj) = jacvode(ji, jnij, jnj) -zc(2) 
     545         DO jk = 3, jpksed-1 
     546            jni = (jk-1) * jpvode + jnn 
     547            jnj = (jk-2) * jpvode + jnn 
     548            jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     549            jacvode(ji, jnij, jnj) = jacvode(ji, jnij, jnj) - za(jk) 
     550            jnj = (jk-1) * jpvode + jnn 
     551            jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     552            jacvode(ji, jnij, jnj) = jacvode(ji, jnij, jnj) - zb(jk) 
     553            jnj = (jk) * jpvode + jnn 
     554            jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     555            jacvode(ji, jnij, jnj)   = jacvode(ji, jnij, jnj) - zc(jk) 
     556         ENDDO 
     557         jni = (jpksed-1) * jpvode + jnn 
     558         jnj = (jpksed-2) * jpvode + jnn 
     559         jnij = jni - jnj + jpvode + 1 
     560         jacvode(ji, jnij, jnj) = jacvode(ji, jnij, jnj) - za(jpksed) 
     561         jnij = jpvode + 1 
     562         jacvode(ji, jnij, jni) = jacvode(ji, jnij, jni) - zb(jpksed) 
     563         !  
     564         ENDIF 
     565      END DO 
     566      ! 
     567      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_mat_btbjac') 
     568 
     569    END SUBROUTINE sed_mat_btbjac 
     570 
     571 
     572    SUBROUTINE sed_mat_dsri( nvar, preac, psms, dtsed_in, psol ) 
    327573       !!--------------------------------------------------------------------- 
    328574       !!                  ***  ROUTINE sed_mat_dsr  *** 
     
    352598       REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed), INTENT(in   ) :: preac  ! reaction rates 
    353599       REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed), INTENT(in   ) :: psms  ! reaction rates 
     600       REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed), INTENT(inout) :: psol  ! reaction rates 
    354601       REAL(wp), INTENT(in) ::  dtsed_in 
    355602 
     
    357604       INTEGER  ::  ji, jk, jn 
    358605       REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed) :: za, zb, zc, zr 
    359        REAL(wp), DIMENSION(jpoce)      :: zbet 
    360        REAL(wp), DIMENSION(jpoce,nmax) :: zgamm 
    361  
    362        REAL(wp) ::  aplus,aminus 
     606       REAL(wp), DIMENSION(jpoce)        :: zbet 
     607       REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed) :: zgamm 
     608 
    363609       REAL(wp) ::  rplus,rminus 
    364        REAL(wp) ::  dxplus,dxminus 
    365  
    366610       !---------------------------------------------------------------------- 
    367611 
     
    371615       ! equations for dissolution reaction 
    372616       !--------------------------------------------- 
    373  
    374  
    375617       jn = nvar 
    376618       ! first sediment level           
    377619       DO ji = 1, jpoce 
    378           aplus  = ( por(1) + por(2) ) * 0.5 
    379           dxplus = ( dz3d(ji,1) + dz3d(ji,2) ) / 2. 
    380           rplus  = ( dtsed_in / ( volw3d(ji,1) ) ) * diff(ji,1,jn) * aplus / dxplus 
     620          rplus  = dtsed_in * apluss(ji,1) * diff(ji,1,jn) * radssol(1,jn) 
    381621 
    382622          za(ji,1) = 0. 
     
    387627       DO jk = 2, jpksed - 1 
    388628          DO ji = 1, jpoce 
    389              aminus  = ( por(jk-1) + por(jk) ) * 0.5 
    390              dxminus = ( dz3d(ji,jk-1) + dz3d(ji,jk) ) / 2. 
    391  
    392              aplus   = ( por(jk+1) + por(jk) ) * 0.5  
    393              dxplus  = ( dz3d(ji,jk) + dz3d(ji,jk+1) ) / 2 
    394                 ! 
    395              rminus  = ( dtsed_in / volw3d(ji,jk) ) * diff(ji,jk-1,jn) * aminus / dxminus 
    396              rplus   = ( dtsed_in / volw3d(ji,jk) ) * diff(ji,jk,jn)   * aplus /dxplus 
     629             rminus  = dtsed_in * aminuss(ji,jk) * diff(ji,jk-1,jn) * radssol(jk,jn) 
     630             rplus   = dtsed_in * apluss (ji,jk) * diff(ji,jk,jn) * radssol(jk,jn) 
    397631                !      
    398632             za(ji,jk) = -rminus 
     
    403637 
    404638       DO ji = 1, jpoce 
    405           aminus  = ( por(jpksed-1) + por(jpksed) ) *0.5 
    406           dxminus = ( dz3d(ji,jpksed-1) + dz3d(ji,jpksed) ) / 2. 
    407           rminus  = ( dtsed_in / volw3d(ji,jpksed) ) * diff(ji,jpksed-1,jn) * aminus/ dxminus 
     639          rminus  = dtsed_in * aminuss(ji,jpksed) * diff(ji,jpksed-1,jn) * radssol(jpksed,jn) 
    408640          ! 
    409641          za(ji,jpksed) = -rminus 
     
    416648       ! ----------------------------------------------- 
    417649 
    418        zr  (:,:) = pwcp(:,:,jn) + psms(:,:) 
    419        zb  (:,:) = zb(:,:) - preac(:,:) 
     650       zr  (:,:) = psol(:,:) + psms(:,:) * dtsed_in 
     651       zb  (:,:) = zb(:,:) - preac(:,:) * dtsed_in 
    420652       zbet(:  ) = zb(:,1) 
    421        pwcp(:,1,jn) = zr(:,1) / zbet(:) 
     653       psol(:,1) = zr(:,1) / zbet(:) 
    422654 
    423655          !  
     
    426658             zgamm(ji,jk) =  zc(ji,jk-1) / zbet(ji) 
    427659             zbet(ji)     =  zb(ji,jk) - za(ji,jk) * zgamm(ji,jk) 
    428              pwcp(ji,jk,jn)  = ( zr(ji,jk) - za(ji,jk) * pwcp(ji,jk-1,jn) ) / zbet(ji) 
     660             psol(ji,jk)  = ( zr(ji,jk) - za(ji,jk) * psol(ji,jk-1) ) / zbet(ji) 
    429661          END DO 
    430662       ENDDO 
     
    432664       DO jk = jpksed - 1, 1, -1 
    433665          DO ji = 1, jpoce 
    434              pwcp(ji,jk,jn) = pwcp(ji,jk,jn) - zgamm(ji,jk+1) * pwcp(ji,jk+1,jn) 
     666             psol(ji,jk) = psol(ji,jk) - zgamm(ji,jk+1) * psol(ji,jk+1) 
    435667          END DO 
    436668       ENDDO 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedorg.F90

    r15127 r15297  
    77   !! * Modules used 
    88   USE sed     ! sediment global variable 
     9   USE sed_oce 
    910   USE sedini 
    1011   USE sedmat 
     
    5960      preac(:,:) = 0.0_wp 
    6061      psms (:,:) = rearatpom(:,:) 
    61       CALL sed_mat_dsri( jwdic, preac, psms, dtsed ) 
     62      CALL sed_mat_dsri( jwdic, preac, psms, dtsed, pwcp(:,:,jwdic) ) 
    6263       
    6364      ! Silicate in pore water 
    6465      psms (:,:) = 0.0_wp 
    65       CALL sed_mat_dsri( jwsil, preac, psms, dtsed ) 
     66      CALL sed_mat_dsri( jwsil, preac, psms, dtsed, pwcp(:,:,jwsil) ) 
    6667 
    6768      ! Iron ligands in pore water 
    6869      psms (:,:) = ratligc * rearatpom(:,:) 
    69       preac(:,:) = -reac_ligc * dtsed 
    70       CALL sed_mat_dsri( jwlgw, preac, psms, dtsed ) 
     70      preac(:,:) = -reac_ligc 
     71      CALL sed_mat_dsri( jwlgw, preac, psms, dtsed, pwcp(:,:,jwlgw) ) 
    7172 
    7273      IF( ln_timing )  CALL timing_stop('sed_org') 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedrst.F90

    r15075 r15297  
    4242      CHARACTER(LEN=50)   ::   clname   ! trc output restart file name 
    4343      CHARACTER(LEN=256)  ::   clpath   ! full path to ocean output restart file 
     44      CHARACTER(LEN=3)    ::   cdcomp 
    4445      !!---------------------------------------------------------------------- 
    4546      ! 
     
    7980         IF(lwp) WRITE(numsed,*) & 
    8081             '             open sed restart.output NetCDF file: ',TRIM(clpath)//clname 
    81          CALL iom_open( TRIM(clpath)//TRIM(clname), numrsw, ldwrt = .TRUE., kdlev = jpksed ) 
     82         cdcomp ='SED' 
     83         CALL iom_open( TRIM(clpath)//TRIM(clname), numrsw, ldwrt = .TRUE., kdlev = jpksed, cdcomp = cdcomp ) 
    8284         lrst_sed = .TRUE. 
    8385      ENDIF 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedsol.F90

    r15127 r15297  
    88   !! * Modules used 
    99   USE sed     ! sediment global variable 
     10   USE sed_oce 
    1011   USE sedini 
    1112   USE sedfunc 
     
    1516   USE sedco3 
    1617   USE sedmat 
    17 # if ! defined key_agrif 
    18    USE trosk 
    19 #endif 
     18   USE sedorg 
     19   USE tros 
    2020   USE lib_mpp         ! distribued memory computing library 
    2121   USE lib_fortran 
     
    5757      ! --- local variables 
    5858      INTEGER  :: ji, jk, js, jw, jn, neq   ! dummy looop indices 
     59      REAL(wp), DIMENSION( jpoce, jpvode * jpksed ) :: ZXIN, FVAL 
    5960      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,jpksed) :: preac 
    60 # if ! defined key_agrif 
    61       REAL(wp), DIMENSION( jpvode * jpksed ) :: zxin 
    6261      INTEGER :: JINDEX, ITOL, IJAC, MLJAC, IMAX 
    63       INTEGER :: MUJAC,LE1, LJAC, LIWORK, LWORK 
     62      INTEGER :: MUJAC,LE1, LJAC, LWORK 
    6463      INTEGER :: IDID, NMAXSTP, ROSM 
    65       REAL(wp) :: X, XEND, H, STEPMIN 
    66       REAL(wp), DIMENSION(1) :: RTOL, ATOL 
     64      REAL(wp) :: X, XEND 
     65      REAL(wp),DIMENSION(jpoce) :: H 
     66      INTEGER, DIMENSION(jpoce) :: accmask 
     67      REAL(wp), DIMENSION(jpvode * jpksed) :: RTOL, ATOL 
    6768      REAL(wp), POINTER :: WORK(:) 
    68       INTEGER , POINTER :: IWORK(:) 
    69       INTEGER, DIMENSION(3)   :: ISTAT 
    70       REAL(wp), DIMENSION(2)   :: RSTAT 
    71 #endif 
     69      INTEGER, DIMENSION(jpoce,3)   :: ISTAT 
     70      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,2)  :: RSTAT 
    7271      !! 
    7372      !!---------------------------------------------------------------------- 
     
    8180         ENDIF 
    8281!         !  
    83          dens_mol_wgt(1:jpsol) = denssol / mol_wgt(1:jpsol) 
    84          stepros(:) = dtsed 
    85          !  
    8682      ENDIF 
    8783 
     
    108104      DO js = 1, jpsol 
    109105         DO ji = 1, jpoce 
    110             IF (raintg(ji) .ne. 0) THEN 
    111                solcp(ji,2,js) = solcp(ji,2,js) + & 
    112                &           ( rainrg(ji,js) / raintg(ji) ) * ( dzdep(ji) / dz3d(ji,2) ) 
     106            IF (dzdep(ji) .ne. 0) THEN 
     107               solcp(ji,2,js) = solcp(ji,2,js) + rainrg(ji,js) * dtsed / ( por1(2) * dz3d(ji,2) ) 
    113108               ! rainrm are temporary cancel 
    114                rainrm(ji,js) = 0. 
    115109            ENDIF 
    116110         END DO 
     
    148142      diff(:,:,jwso4) = diff(:,:,jwso4) * ( 1.0 + irrig(:,:) ) 
    149143      diff(:,:,jwlgw) = diff(:,:,jwlgw) * ( 1.0 + irrig(:,:) ) 
    150       DO jk = 1, jpksed 
    151          diff(:,jk,jwfe2) = diff(:,jk,jwfe2) * ( 1.0 + 0.1 * irrig(:,jk) ) * radsfe2(jk) 
    152          diff(:,jk,jwnh4) = diff(:,jk,jwnh4) * ( 1.0 + irrig(:,jk) ) * radsnh4(jk) 
    153       END DO 
     144      diff(:,:,jwnh4) = diff(:,:,jwnh4) * ( 1.0 + irrig(:,:) ) 
     145      diff(:,:,jwfe2) = diff(:,:,jwfe2) * ( 1.0 + 0.1 * irrig(:,:) ) 
    154146 
    155147      ! Conversion of volume units 
     
    157149      DO js = 1, jpsol 
    158150         DO jk = 1, jpksed 
    159             volc(:,jk,js) = ( vols3d(:,jk) * dens_mol_wgt(js) ) /  & 
     151            volc(:,jk,js) = ( vols3d(:,jk) / mol_wgt(js) ) /  & 
    160152            &                 ( volw3d(:,jk) * 1.e-3 ) 
    161153         ENDDO 
    162154      ENDDO 
    163155 
     156      ! Compute coefficients commonly used in diffusion 
     157      CALL sed_mat_coef 
    164158      ! Apply bioturbation and compute the impact of the slow SMS on species 
    165159      CALL sed_btb( kt ) 
    166160      ! Recompute pH after bioturbation and slow chemistry 
    167161      CALL sed_co3( kt ) 
    168 # if ! defined key_agrif 
     162 
    169163      ! The following part deals with the stiff ODEs 
    170164      ! This is the expensive part of the code and should be carefully 
     
    176170      ! Brent, Powell's hybrid method, ... 
    177171      ! --------------------------------------------------------------------- 
    178       ROSM = 2 
    179172      NEQ  = jpvode * jpksed 
    180173      XEND = dtsed  
    181       RTOL = 0.005 
    182       ATOL = 0.005 
    183       ITOL = 0 
     174      RTOL = rosrtol 
     175      ATOL = rosatol 
     176      ITOL = 1 
    184177      IJAC = 1 
     178      DO jn = 1, NEQ 
     179         js = jarr(jn,2) 
     180         IF (js == jwfe2) ATOL(jn) = rosatol / 100.0 
     181      END DO 
    185182      MLJAC = jpvode 
    186183      MUJAC = jpvode 
    187184      LE1  = 2*MLJAC+MUJAC+1 
    188185      LJAC = MLJAC+MUJAC+1 
    189       LIWORK = NEQ + 2 
    190186      LWORK = NEQ*(LJAC+LE1+8) + 5 
    191       ALLOCATE(WORK(LWORK), IWORK(LIWORK) ) 
    192       NMAXSTP = 0 
    193       STEPMIN = dtsed 
    194  
    195       DO ji = 1, jpoce 
    196          X    = 0.0 
    197          H    = stepros(ji) 
    198          WORK  = 0. 
    199          IWORK = 0 
    200          IWORK(2) = 6 
    201  
    202          ! Put all the species in one local array (nb of tracers * vertical 
    203          ! dimension 
    204          jindex = ji 
    205          DO jn = 1, NEQ 
    206             jk = jarr(jn,1) 
    207             js = jarr(jn,2) 
    208             IF (js <= jpwat) THEN 
    209                zxin(jn) = pwcp(ji,jk,js) * 1E6 
    210             ELSE 
    211                zxin(jn) = solcp(ji,jk,js-jpwat) * 1E6 
    212             ENDIF 
    213          END DO 
    214  
    215          ! Set options for VODE : banded matrix. SParse option is much more 
    216          ! expensive except if one computes the sparse Jacobian explicitly 
    217          ! To speed up the computation, one way is to reduce ATOL and RTOL 
    218          ! which may be a good option at the beginning of the simulations  
    219          ! during the spin up 
    220          ! ---------------------------------------------------------------- 
    221           CALL ROSK(ROSM, NEQ,JINDEX,X,zxin,XEND,H,  & 
    222           RTOL,ATOL,ITOL, sed_jac,IJAC,MLJAC,MUJAC,  & 
    223           WORK,LWORK,IWORK,LIWORK,IDID,ISTAT,RSTAT) 
    224  
    225          DO jn = 1, NEQ 
    226             jk = jarr(jn,1) 
    227             js = jarr(jn,2) 
    228             IF (js <= jpwat) THEN 
    229                pwcp(ji,jk,js) = zxin(jn) * 1E-6 
    230             ELSE 
    231                solcp(ji,jk,js-jpwat) = zxin(jn) * 1E-6 
    232             ENDIF 
    233          END DO 
    234          NMAXSTP = MAX(NMAXSTP,ISTAT(3)) 
    235          STEPMIN = MIN(STEPMIN, RSTAT(1) ) 
    236          stepros(ji) = RSTAT(1) 
    237       END DO 
    238  
    239       DEALLOCATE(WORK, IWORK) 
    240 #endif 
     187      ALLOCATE(WORK(LWORK) ) 
     188 
     189      X    = 0.0 
     190      H(:)    = dtsed 
     191      WORK  = 0. 
     192 
     193      ! Put all the species in one local array (nb of tracers * vertical 
     194      ! dimension 
     195      DO jn = 1, NEQ 
     196         jk = jarr(jn,1) 
     197         js = jarr(jn,2) 
     198         IF (js <= jpwat) THEN 
     199            zxin(:,jn) = pwcp(:,jk,js) * 1E6 
     200         ELSE 
     201            zxin(:,jn) = solcp(:,jk,js-jpwat) * 1E6 
     202         ENDIF 
     203      END DO 
     204 
     205      ! Set options for VODE : banded matrix. SParse option is much more 
     206      ! expensive except if one computes the sparse Jacobian explicitly 
     207      ! To speed up the computation, one way is to reduce ATOL and RTOL 
     208      ! which may be a good option at the beginning of the simulations  
     209      ! during the spin up 
     210      ! ---------------------------------------------------------------- 
     211      CALL ROSK(NROSORDER, NEQ,X,zxin,XEND,H,RTOL,ATOL,ITOL, sed_jac,  & 
     212           &   MLJAC,MUJAC,WORK,LWORK,IDID,ISTAT,RSTAT) 
     213 
     214      accmask(:) = 0.0 
     215      CALL sed_func( NEQ, ZXIN, FVAL, ACCMASK ) 
     216 
     217      DO jn = 1, NEQ 
     218         jk = jarr(jn,1) 
     219         js = jarr(jn,2) 
     220         IF (js <= jpwat) THEN 
     221            pwcp(:,jk,js) = zxin(:,jn) * 1E-6 
     222         ELSE 
     223            solcp(:,jk,js-jpwat) = zxin(:,jn) * 1E-6 
     224         ENDIF 
     225      END DO 
     226      rstepros(:) = ISTAT(:,3) 
     227 
     228      DEALLOCATE( WORK ) 
    241229 
    242230      preac(:,:) = 0. 
    243       CALL sed_mat_dsri( jwalk, preac, pwcpa(:,:,jwalk), dtsed ) 
    244       CALL sed_mat_dsri( jwpo4, preac, pwcpa(:,:,jwpo4), dtsed ) 
     231      CALL sed_mat_dsri( jwpo4, preac, pwcpa(:,:,jwpo4), dtsed, pwcp(:,:,jwpo4) ) 
     232      CALL sed_mat_dsri( jwalk, preac, pwcpa(:,:,jwalk), dtsed, pwcp(:,:,jwalk) ) 
     233 
     234      CALL sed_org( kt ) 
    245235 
    246236      !---------------------------------- 
     
    256246      ENDDO 
    257247 
    258       !----------------------------------------------------------------------- 
    259       !    2/ Det of new rainrg taking account of the new weight fraction 
    260       !    obtained  
    261       !      in dz3d(2) after diffusion/reaction (react/diffu are also in 
    262       !      dzdep!) 
    263       !      This new rain (rgntg rm) will be used in advection/burial routine 
    264       !------------------------------------------------------------------------ 
    265       DO js = 1, jpsol 
    266          rainrg(:,js) = raintg(:) * solcp(:,2,js) 
    267          rainrm(:,js) = rainrg(:,js) / mol_wgt(js) 
    268       ENDDO 
    269  
    270       !  New raintg 
    271       raintg(:) = 0. 
    272       DO js = 1, jpsol 
    273          raintg(:) = raintg(:) + rainrg(:,js) 
    274       ENDDO 
     248      ! 2. Change of previous solid fractions (due to volum changes) for k=2 
     249      !--------------------------------------------------------------------- 
     250      DO js = 1, jpsol 
     251         solcp(:,2,js) = solcp(:,2,js) * dz3d(:,2) / dz(2) 
     252      END DO 
    275253 
    276254      !-------------------------------- 
     
    285263   END SUBROUTINE sed_sol 
    286264 
     265   SUBROUTINE JACFAC 
     266   
     267   END SUBROUTINE JACFAC 
     268 
    287269END MODULE sedsol 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/sedwri.F90

    r15075 r15297  
    121121      ENDDO 
    122122 
    123       DO jn = 1, jpdia2dsed - 1  
     123      DO jn = 1, jpdia2dsed - 2  
    124124         CALL unpack_arr( jpoce, flxsedi2d(1:jpi,1:jpj,jn), iarroce(1:jpoce), zflx(1:jpoce,jn)  ) 
    125125      END DO 
    126126 
    127127      zflx(:,1) = dzdep(:) / dtsed 
    128       CALL unpack_arr( jpoce, flxsedi2d(1:jpi,1:jpj,jpdia2dsed), iarroce(1:jpoce), zflx(1:jpoce,1) ) 
     128      CALL unpack_arr( jpoce, flxsedi2d(1:jpi,1:jpj,jpdia2dsed-1), iarroce(1:jpoce), zflx(1:jpoce,1) ) 
    129129 
     130      CALL unpack_arr( jpoce, flxsedi2d(1:jpi,1:jpj,jpdia2dsed), iarroce(1:jpoce), rstepros(1:jpoce) ) 
    130131      ! 
    131       CALL lbc_lnk( 'sedwri', trcsedi(:,:,:,:), 'T', 1._wp ) 
    132       CALL lbc_lnk( 'sedwri', flxsedi3d(:,:,:,:), 'T', 1._wp ) 
    133       CALL lbc_lnk( 'sedwri', flxsedi2d(:,:,:), 'T', 1._wp ) 
     132!      CALL lbc_lnk( 'sedwri', trcsedi(:,:,:,:), 'T', 1._wp ) 
     133!      CALL lbc_lnk( 'sedwri', flxsedi3d(:,:,:,:), 'T', 1._wp ) 
     134!      CALL lbc_lnk( 'sedwri', flxsedi2d(:,:,:), 'T', 1._wp ) 
    134135 
    135136      ! Start writing data 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/trcdmp_sed.F90

    r15127 r15297  
    9393               CALL trc_dta( kt, jl, ztrcdta )   ! read tracer data at nit000 
    9494               ! 
    95                DO_2D( 1, 1, 1, 1 ) 
     95               DO_2D( nn_hls, nn_hls, nn_hls, nn_hls ) 
    9696                  ikt = mbkt(ji,jj) 
    9797                  tr(ji,jj,ikt,jn,Kbb) = ztrcdta(ji,jj,ikt) + ( tr(ji,jj,ikt,jn,Kbb) -  ztrcdta(ji,jj,ikt) )     & 
  • NEMO/branches/2021/dev_r14383_PISCES_NEWDEV_PISCO/src/TOP/PISCES/SED/trosk.F90

    r15127 r15297  
    1 MODULE trosk 
    2 # if ! defined key_agrif 
     1MODULE TROS 
    32!**************************************************************** 
    43!* NUMERICAL SOLUTION OF A STIFF SYSTEM OF FIRST 0RDER ORDINARY * 
    54!* DIFFERENTIAL EQUATIONS Y'=F(X,Y) BY ROSENBROCK METHOD.       * 
    65!* ------------------------------------------------------------ * 
    7 !* SAMPLE RUN:                                                  * 
    8 !* Example #1:                                                  * 
    9 !* (Solve set of differential equations (N=2):                  * 
    10 !*  F(1) = Y(1) * Y(2) + COS(X) - HALF * SIN(TWO * X)           * 
    11 !*  F(2) = Y(1) * Y(1) + Y(2) * Y(2) - (ONE + SIN(X))           * 
    12 !*  Find values of F(1), F(2) at X=1.5).                        * 
    13 !*                                                              * 
    14 !*  SOLUTION AT X=    1.50000000000000                          * 
    15 !*  Y(1) =  0.12359935E+01                                      * 
    16 !*  Y(2) = -0.10494372E+00                                      * 
    17 !*                                                              * 
    18 !*  LAST STEP SIZE =  4.150113101356574E-002                    * 
    19 !*  ERROR CODE =           1                                    * 
    20 !*                                                              * 
    21 !* Example #2:                                                  * 
    22 !* (Solve set of differential equations (N=5):                  * 
    23 !*  F(1) = Y(2)                                                 * 
    24 !*  F(2) = Y(3)                                                 * 
    25 !*  F(3) = Y(4)                                                 * 
    26 !*  F(4) = Y(5)                                                 * 
    27 !*  F(5) = (45.d0 * Y(3) * Y(4) * Y(5) -                        * 
    28 !*          40.d0 * Y(4) * Y(4) * Y(4)) / (NINE * Y(3) * Y(3))  * 
    29 !*  Find values of F(1), F(2), ..., F(5) at X=1.5).             * 
    30 !*                                                              * 
    31 !*  SOLUTION AT X=    1.50000000000000                          * 
    32 !*  Y(1) =  0.43639610E+01                                      * 
    33 !*  Y(2) =  0.40000000E+01                                      * 
    34 !*  Y(3) =  0.28284271E+01                                      * 
    35 !*  Y(4) =  0.14790900E-10                                      * 
    36 !*  Y(5) = -0.37712362E+01                                      *  
    37 !*                                                              * 
    38 !*  LAST STEP SIZE =  3.825256949194526E-003                    * 
    39 !*  ERROR CODE =           1                                    * 
    406!* ------------------------------------------------------------ * 
    417!* Ref.: From Numath Library By Tuan Dang Trong in Fortran 77   * 
     
    4511!*                                (www.jpmoreau.fr)             * 
    4612!**************************************************************** 
     13  USE timing 
     14  USE in_out_manager, ONLY : ln_timing ! I/O manager 
    4715  USE sed 
    4816  USE sedfunc 
    4917 
    50   INTEGER, PRIVATE :: JINDIC 
    51  
    52   PUBLIC rosk 
     18  IMPLICIT NONE 
     19  PRIVATE  
     20 
     21  PUBLIC ROSK 
     22 
     23  INTEGER, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:) :: NFCN, NJAC, NSTEP, NACCPT, NREJCT, NDEC, NSOL 
     24 
    5325 
    5426!define example #1 
    5527  INTERFACE 
    56        SUBROUTINE JAC(NEQ,JINDEX,X,Y,DFY,LDFY) 
     28       SUBROUTINE JAC(NEQ,Y,DFY,LDFY,ACCMASK) 
    5729         INTEGER, PARAMETER :: WP = KIND(1.0D0) 
    58          INTEGER NEQ, JINDEX, LDFY 
    59          REAL(WP), DIMENSION(LDFY,NEQ) :: DFY 
    60          INTENT(IN) :: NEQ,JINDEX,X,Y,LDFY 
    61          INTENT(OUT) :: DFY 
     30         INTEGER, INTENT(IN) :: NEQ, LDFY 
     31         REAL(WP), DIMENSION(:,:,:), INTENT(OUT) :: DFY 
     32         INTEGER , DIMENSION(:), INTENT(IN) :: ACCMASK 
    6233       END SUBROUTINE JAC 
    6334  END INTERFACE 
     
    6738 
    6839!********************************************************************** 
    69 SUBROUTINE rosk(ROSM,N,JINDEX,X,Y,XEND,H,        & 
    70                 RTOL,ATOL,ITOL,                  & 
    71                 JAC ,IJAC,MLJAC,MUJAC,           & 
    72                 WORK,LWORK,IWORK,LIWORK,IDID,ISTAT,RSTAT) 
     40SUBROUTINE ROSK(ROSM,N,X,Y,XEND,H, RTOL,ATOL,ITOL,                  & 
     41           &    JAC, MLJAC, MUJAC, WORK,LWORK,IDID,ISTAT,RSTAT) 
    7342! --------------------------------------------------------------------- 
    7443!     NUMERICAL SOLUTION OF A STIFF (OR DIFFERENTIAL ALGEBRAIC) 
     
    12897!     JAC         NAME (EXTERNAL) OF THE SUBROUTINE WHICH COMPUTES 
    12998!                 THE PARTIAL DERIVATIVES OF F(X,Y) WITH RESPECT TO Y 
    130 !                 (THIS ROUTINE IS ONLY CALLED IF IJAC=1; SUPPLY 
    131 !                 A DUMMY SUBROUTINE IN THE CASE IJAC=0). 
    13299!                 FOR IJAC=1, THIS SUBROUTINE MUST HAVE THE FORM: 
    133100!                    SUBROUTINE JAC(N,X,Y,DFY,LDFY) 
     
    136103!                 LDFY, THE COLUMN-LENGTH OF THE ARRAY, IS 
    137104!                 FURNISHED BY THE CALLING PROGRAM. 
    138 !                 IF (MLJAC.EQ.N) THE JACOBIAN IS SUPPOSED TO 
    139 !                    BE FULL AND THE PARTIAL DERIVATIVES ARE 
    140 !                    STORED IN DFY AS 
    141 !                       DFY(I,J) = PARTIAL F(I) / PARTIAL Y(J) 
    142 !                 ELSE, THE JACOBIAN IS TAKEN AS BANDED AND 
     105!                 THE JACOBIAN IS TAKEN AS BANDED AND 
    143106!                    THE PARTIAL DERIVATIVES ARE STORED 
    144107!                    DIAGONAL-WISE AS 
    145108!                       DFY(I-J+MUJAC+1,J) = PARTIAL F(I) / PARTIAL Y(J). 
    146109! 
    147 !     IJAC        SWITCH FOR THE COMPUTATION OF THE JACOBIAN: 
    148 !                    IJAC=0: JACOBIAN IS COMPUTED INTERNALLY BY FINITE 
    149 !                       DIFFERENCES, SUBROUTINE "JAC" IS NEVER CALLED. 
    150 !                    IJAC=1: JACOBIAN IS SUPPLIED BY SUBROUTINE JAC. 
    151 ! 
    152110!     MLJAC       SWITCH FOR THE BANDED STRUCTURE OF THE JACOBIAN: 
    153 !                    MLJAC=N: JACOBIAN IS A FULL MATRIX. THE LINEAR 
    154 !                       ALGEBRA IS DONE BY FULL-MATRIX GAUSS-ELIMINATION. 
    155111!                    0<=MLJAC<N: MLJAC IS THE LOWER BANDWITH OF JACOBIAN 
    156112!                       MATRIX (>= NUMBER OF NON-ZERO DIAGONALS BELOW 
     
    179135!     LWORK       DECLARED LENGHT OF ARRAY "WORK". 
    180136! 
    181 !     IWORK       INTEGER WORKING SPACE OF LENGTH "LIWORK". 
    182 !                 "LIWORK" MUST BE AT LEAST N+2. 
    183 ! 
    184 !     LIWORK      DECLARED LENGHT OF ARRAY "IWORK". 
    185 ! 
    186137! ---------------------------------------------------------------------- 
    187138! 
     
    193144!              FOR ZERO INPUT, THE CODE CHOOSES DEFAULT VALUES: 
    194145! 
    195 !    IWORK(1)  THIS IS THE MAXIMAL NUMBER OF ALLOWED STEPS. 
    196 !              THE DEFAULT VALUE (FOR IWORK(1)=0) IS 100000. 
    197 ! 
    198 !    IWORK(2)  SWITCH FOR THE CHOICE OF THE COEFFICIENTS 
    199 !              IF IWORK(2).EQ.1  METHOD OF SHAMPINE 
    200 !              IF IWORK(2).EQ.2  METHOD GRK4T OF KAPS-RENTROP 
    201 !              IF IWORK(2).EQ.3  METHOD GRK4A OF KAPS-RENTROP 
    202 !              IF IWORK(2).EQ.4  METHOD OF VAN VELDHUIZEN (GAMMA=1/2) 
    203 !              IF IWORK(2).EQ.5  METHOD OF VAN VELDHUIZEN ("D-STABLE") 
    204 !              IF IWORK(2).EQ.6  AN L-STABLE METHOD 
    205 !              THE DEFAULT VALUE (FOR IWORK(2)=0) IS IWORK(2)=2. 
    206 ! 
    207146!    WORK(1)   UROUND, THE ROUNDING UNIT, DEFAULT 1.D-16. 
    208147! 
     
    237176!          DECLARATIONS 
    238177! *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** 
    239       IMPLICIT REAL(wp) (A-H,O-Z) 
    240       INTEGER :: JINDEX, ROSM 
    241       DIMENSION Y(N),ATOL(1),RTOL(1),WORK(LWORK),IWORK(LIWORK) 
    242       INTEGER , DIMENSION(3) :: ISTAT 
    243       REAL(wp), DIMENSION(2) :: RSTAT 
    244       LOGICAL JBAND,ARRET 
     178      INTEGER, INTENT(in) :: ROSM, N, ITOL, MLJAC, MUJAC, LWORK 
     179      REAL(wp), DIMENSION(1), INTENT(in) :: ATOL, RTOL 
     180      INTEGER, INTENT(inout) :: IDID 
     181      INTEGER , DIMENSION(jpoce,3), INTENT(out) :: ISTAT 
     182      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,2), INTENT(out) :: RSTAT 
     183 
     184      INTEGER :: NMAX, LDJAC, LDE, IEYNEW, IEDY1, IEDY, IEAK1 
     185      INTEGER :: IEAK2, IEAK3, IEAK4, IEFX, IEJAC, IEE 
     186      INTEGER :: ISTORE 
     187      REAL(wp) :: UROUND, HMAX, FAC1, FAC2, FACREJ, XEND, X 
     188      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) :: H 
     189      REAL(wp), DIMENSION(jpoce, N) :: Y 
     190      REAL(wp), DIMENSION(LWORK) :: WORK 
     191      LOGICAL ARRET 
    245192      EXTERNAL JAC 
    246       COMMON/STAT/NFCN,NJAC,NSTEP,NACCPT,NREJCT,NDEC,NSOL 
    247193! -------------------------------------------------------------------- 
    248194! --- COMMON STAT CAN BE USED FOR STATISTICS 
     
    261207!    SETTING THE PARAMETERS 
    262208! *** *** *** *** *** *** *** 
     209 
     210      IF ( ln_timing ) CALL timing_start('rosk') 
     211 
     212      ALLOCATE (NFCN(jpoce), NJAC(jpoce), NSTEP(jpoce), NACCPT(jpoce), NREJCT(jpoce), NDEC(jpoce), NSOL(jpoce)) 
     213 
    263214      NFCN=0 
    264215      NJAC=0 
     
    269220      NSOL=0 
    270221      ARRET=.FALSE. 
    271       JINDIC = JINDEX 
    272222! -------- NMAX , THE MAXIMAL NUMBER OF STEPS ----- 
    273       IF(IWORK(1).EQ.0)THEN 
    274          NMAX=100000 
     223      NMAX = 100000 
     224! -------- UROUND   SMALLEST NUMBER SATISFYING 1.D0+UROUND>1.D0 
     225      IF(WORK(1) == 0.0)THEN 
     226         UROUND = 1.E-16 
    275227      ELSE 
    276          NMAX=IWORK(1) 
    277          IF(NMAX.LE.0)THEN 
    278             WRITE(NUMSED,*)' WRONG INPUT IWORK(1)=',IWORK(1) 
    279             ARRET=.TRUE. 
    280          END IF 
    281       END IF 
    282 ! -------- METH   COEFFICIENTS OF THE METHOD 
    283       IF(IWORK(2).EQ.0)THEN 
    284          METH=2 
    285       ELSE 
    286          METH=IWORK(2) 
    287          IF(METH.LE.0.OR.METH.GE.7)THEN 
    288             WRITE(NUMSED,*)' CURIOUS INPUT IWORK(2)=',IWORK(2) 
    289             ARRET=.TRUE. 
    290          END IF 
    291       END IF 
    292 ! -------- UROUND   SMALLEST NUMBER SATISFYING 1.D0+UROUND>1.D0 
    293       IF(WORK(1).EQ.0.D0)THEN 
    294          UROUND=1.D-16 
    295       ELSE 
    296          UROUND=WORK(1) 
    297          IF(UROUND.LE.1.D-14.OR.UROUND.GE.1.D0)THEN 
     228         UROUND = WORK(1) 
     229         IF(UROUND <= 1.E-14 .OR. UROUND >= 1.0)THEN 
    298230            WRITE(NUMSED,*)' COEFFICIENTS HAVE 16 DIGITS, UROUND=',WORK(1) 
    299231            ARRET=.TRUE. 
     
    301233      END IF 
    302234! -------- MAXIMAL STEP SIZE 
    303       IF(WORK(2).EQ.0.D0)THEN 
    304          HMAX=XEND-X 
     235      IF(WORK(2) == 0.0)THEN 
     236         HMAX = XEND-X 
    305237      ELSE 
    306          HMAX=WORK(2) 
     238         HMAX = WORK(2) 
    307239      END IF 
    308240! -------  FAC1,FAC2     PARAMETERS FOR STEP SIZE SELECTION 
    309       IF(WORK(3).EQ.0.D0)THEN 
    310          FAC1=5.D0 
     241      IF(WORK(3) == 0.0)THEN 
     242         FAC1 = 5.0_wp 
    311243      ELSE 
    312          FAC1=1.D0/WORK(3) 
     244         FAC1 = 1.0/WORK(3) 
    313245      END IF 
    314       IF(WORK(4).EQ.0.D0)THEN 
    315          FAC2=1.D0/6.0D0 
     246      IF(WORK(4) == 0.0)THEN 
     247         FAC2 = 1.0_wp / 6.0_wp 
    316248      ELSE 
    317          FAC2=1.D0/WORK(4) 
     249         FAC2 = 1.0_wp / WORK(4) 
    318250      END IF 
    319251! -------  FACREJ    FOR THE HUMP 
    320       IF(WORK(5).EQ.0.D0)THEN 
    321          FACREJ=0.1D0 
     252      IF(WORK(5) == 0.0)THEN 
     253         FACREJ = 0.1_wp 
    322254      ELSE 
    323          FACREJ=WORK(5) 
    324       END IF 
    325 ! --------- CHECK IF TOLERANCES ARE O.K. 
    326       IF (ITOL.EQ.0) THEN 
    327           IF (ATOL(1).LE.0.D0.OR.RTOL(1).LE.10.D0*UROUND) THEN 
    328               WRITE (NUMSED,*) ' TOLERANCES ARE TOO SMALL' 
    329               ARRET=.TRUE. 
    330           END IF 
    331       ELSE 
    332           DO 15 I=1,N 
    333           IF (ATOL(I).LE.0.D0.OR.RTOL(I).LE.10.D0*UROUND) THEN 
    334               WRITE (NUMSED,*) ' TOLERANCES(',I,') ARE TOO SMALL' 
    335               ARRET=.TRUE. 
    336           END IF 
    337   15      CONTINUE 
     255         FACREJ = WORK(5) 
    338256      END IF 
    339257! *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** 
    340258!         COMPUTATION OF ARRAY ENTRIES 
    341259! *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** 
    342 ! ---- AUTONOMOUS, IMPLICIT, BANDED OR NOT ? 
    343       JBAND=MLJAC.NE.N 
    344       ARRET=.FALSE. 
    345260! -------- COMPUTATION OF THE ROW-DIMENSIONS OF THE 2-ARRAYS --- 
    346261! -- JACOBIAN 
    347       IF(JBAND)THEN 
    348          LDJAC=MLJAC+MUJAC+1 
    349       ELSE 
    350          LDJAC=N 
    351       END IF 
    352 ! -- MATRIX E FOR LINEAR ALGEBRA 
    353       IF(JBAND)THEN 
    354          LDE=2*MLJAC+MUJAC+1 
    355       ELSE 
    356          LDE=N 
    357       END IF 
     262      LDJAC=MLJAC+MUJAC+1 
     263      LDE=2*MLJAC+MUJAC+1 
    358264! ------- PREPARE THE ENTRY-POINTS FOR THE ARRAYS IN WORK ----- 
    359265      IEYNEW=6 
     
    366272      IEFX =IEAK4+N 
    367273      IEJAC=IEFX +N 
    368       IEMAS=IEJAC+N*LDJAC 
    369       IEE  =IEMAS 
     274      IEE  =IEJAC+N*LDJAC 
    370275! ------ TOTAL STORAGE REQUIREMENT ----------- 
    371276      ISTORE=IEE+N*LDE-1 
    372       IF(ISTORE.GT.LWORK)THEN 
     277      IF(ISTORE > LWORK)THEN 
    373278         WRITE(NUMSED,*)' INSUFFICIENT STORAGE FOR WORK, MIN. LWORK=',ISTORE 
    374          ARRET=.TRUE. 
    375       END IF 
    376 ! ------- ENTRY POINTS FOR INTEGER WORKSPACE ----- 
    377       IEIP=3 
    378 ! --------- TOTAL REQUIREMENT --------------- 
    379       ISTORE=IEIP+N-1 
    380       IF(ISTORE.GT.LIWORK)THEN 
    381          WRITE(NUMSED,*)' INSUFF. STORAGE FOR IWORK, MIN. LIWORK=',ISTORE 
    382279         ARRET=.TRUE. 
    383280      END IF 
     
    387284         RETURN 
    388285      END IF 
     286 
    389287! -------- CALL TO CORE INTEGRATOR ------------ 
    390       IF (ROSM == 1) THEN 
    391          CALL RO4COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,IJAC,        & 
     288      IF (ROSM == 4) THEN 
     289         CALL RO4COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,        & 
    392290            MLJAC,MUJAC,IDID,                 & 
    393             NMAX,UROUND,METH,FAC1,FAC2,FACREJ,JBAND,     & 
    394             LDJAC,LDE,WORK(IEYNEW),WORK(IEDY1),WORK(IEDY),      & 
    395             WORK(IEAK1),WORK(IEAK2),WORK(IEAK3),WORK(IEAK4),           & 
    396             WORK(IEFX),WORK(IEJAC),WORK(IEE),IWORK(IEIP),RSTAT) 
    397       ELSE IF (ROSM == 2) THEN 
    398 ! -------- CALL TO CORE INTEGRATOR ------------ 
    399          CALL RO3COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,IJAC,        & 
     291            NMAX,UROUND,FAC1,FAC2,FACREJ,     & 
     292            LDJAC,LDE,RSTAT ) 
     293      ELSE IF (ROSM == 3) THEN 
     294         CALL RO3COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,        & 
    400295            MLJAC,MUJAC,IDID,                 & 
    401             NMAX,UROUND,METH,FAC1,FAC2,FACREJ,JBAND,     & 
    402             LDJAC,LDE,WORK(IEYNEW),WORK(IEDY1),WORK(IEDY),      & 
    403             WORK(IEAK1),WORK(IEAK2),WORK(IEAK3),WORK(IEAK4),           & 
    404             WORK(IEFX),WORK(IEJAC),WORK(IEE),IWORK(IEIP),RSTAT) 
    405       ELSE IF (ROSM == 3) THEN 
    406          CALL RO2COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,IJAC,        & 
    407             MLJAC,MUJAC,IDID,                 & 
    408             NMAX,UROUND,METH,FAC1,FAC2,FACREJ,JBAND,     & 
    409             LDJAC,LDE,WORK(IEYNEW),WORK(IEDY1),WORK(IEDY),      & 
    410             WORK(IEAK1),WORK(IEAK2),WORK(IEAK3),WORK(IEAK4),           & 
    411             WORK(IEFX),WORK(IEJAC),WORK(IEE),IWORK(IEIP),RSTAT) 
     296            NMAX,UROUND,FAC1,FAC2,FACREJ,     & 
     297            LDJAC,LDE,RSTAT ) 
    412298      ENDIF 
    413299! ----------- RETURN ----------- 
    414300 
    415       ISTAT(1) = NFCN 
    416       ISTAT(2) = NJAC 
    417       ISTAT(3) = NSTEP 
     301      ISTAT(:,1) = NFCN(:) 
     302      ISTAT(:,2) = NJAC(:) 
     303      ISTAT(:,3) = NSTEP(:) 
     304 
     305      DEALLOCATE (NFCN, NJAC, NSTEP, NACCPT, NREJCT, NDEC, NSOL ) 
     306 
     307      IF ( ln_timing ) CALL timing_stop('rosk') 
    418308 
    419309      RETURN 
    420310 
    421       END SUBROUTINE rosk 
    422  
    423       SUBROUTINE RO4COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,         & 
    424         IJAC,MLJAC,MUJAC,IDID,               & 
    425         NMAX,UROUND,METH,FAC1,FAC2,FACREJ,BANDED,       & 
    426         LFJAC,LE,YNEW,DY1,DY,AK1,AK2,AK3,AK4,FX,FJAC,E,IP,RSTAT) 
     311      END SUBROUTINE ROSK 
     312 
     313      SUBROUTINE RO3COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,         & 
     314        MLJAC,MUJAC,IDID, NMAX,UROUND,FAC1,FAC2,FACREJ,       & 
     315        LFJAC,LE,RSTAT) 
    427316! ---------------------------------------------------------- 
    428317!     CORE INTEGRATOR FOR ROS4 
     
    432321!         DECLARATIONS 
    433322! ---------------------------------------------------------- 
    434       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    435       REAL*8 Y(N),YNEW(N),DY1(N),DY(N),AK1(N), & 
    436             AK2(N),AK3(N),AK4(N),FX(N),            & 
    437         FJAC(LFJAC,N),E(LE,N),ATOL(1),RTOL(1) 
    438       INTEGER IP(N) 
    439       LOGICAL REJECT,RJECT2,BANDED 
    440       REAL(wp), DIMENSION(2) :: RSTAT 
    441       COMMON/STAT/NFCN,NJAC,NSTEP,NACCPT,NREJCT,NDEC,NSOL 
     323      IMPLICIT REAL(wp) (A-H,O-Z) 
     324      IMPLICIT INTEGER (I-N) 
     325 
     326      REAL(wp) :: ATOL(1),RTOL(1) 
     327      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,N) :: Y, YNEW, DY1, DY, AK1, AK2, AK3, AK4, FX 
     328      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,LFJAC,N) :: FJAC 
     329      REAL(wp), DIMENSION(jpoce, LE, N)  :: E 
     330      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) :: H, HNEW, HMAXN, XI, FAC 
     331      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) :: HC21, HC31, HC32, HC41, HC42, HC43 
     332      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) :: XXOLD, HOPT, ERR 
     333      INTEGER, DIMENSION(jpoce,N) :: IP 
     334      LOGICAL, DIMENSION(jpoce) :: REJECT,RJECT2 
     335      INTEGER, DIMENSION(jpoce) :: ACCMASK, ENDMASK, ERRMASK 
     336      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,2) :: RSTAT 
     337 
     338      IF ( ln_timing ) CALL timing_start('ro3cor') 
    442339 
    443340! ---- PREPARE BANDWIDTHS ----- 
    444       IF (BANDED) THEN 
    445           MLE=MLJAC 
    446           MUE=MUJAC 
    447           MBJAC=MLJAC+MUJAC+1 
    448           MDIAG=MLE+MUE+1 
    449       END IF 
     341       MLE=MLJAC 
     342       MUE=MUJAC 
     343       MBJAC=MLJAC+MUJAC+1 
     344       MDIAG=MLE+MUE+1 
    450345! *** *** *** *** *** *** *** 
    451346!  INITIALISATIONS 
    452347! *** *** *** *** *** *** *** 
    453       POSNEG=DSIGN(1.D0,XEND-X) 
    454       IF (METH.EQ.1) CALL SHAMP (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,  & 
     348      POSNEG=SIGN(1.0,XEND-X) 
     349      CALL RODAS3 (A21,A31,A32,A41,A42,A43,C21,C31,C32,C41,C42,C43,  & 
    455350                B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    456       IF (METH.EQ.2) CALL GRK4T (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,  & 
    457                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    458       IF (METH.EQ.3) CALL GRK4A (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,  & 
    459                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    460       IF (METH.EQ.4) CALL VELDS (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,  & 
    461                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    462       IF (METH.EQ.5) CALL VELDD (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,  & 
    463                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    464       IF (METH.EQ.6) CALL LSTAB (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,  & 
    465                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    466351 
    467352! --- INITIAL PREPARATIONS 
    468       HMAXN=DMIN1(DABS(HMAX),DABS(XEND-X)) 
    469       H=DMIN1(DMAX1(1.D-10,DABS(H)),HMAXN) 
    470       H=DSIGN(H,POSNEG) 
    471       REJECT=.FALSE. 
    472       NSING=0 
    473       IRTRN=1 
    474       XXOLD=X 
    475  
    476       IF (IRTRN.LT.0) GOTO 79 
     353      DO ji = 1, jpoce 
     354         HMAXN(ji)=MIN(ABS(HMAX),ABS(XEND-X)) 
     355         H(ji)=MIN(MAX(1.E-10,ABS(H(ji))),HMAXN(ji)) 
     356         H(ji)=SIGN(H(ji),POSNEG) 
     357         REJECT(ji)=.FALSE. 
     358         XXOLD(ji)=X 
     359         XI(ji) = X 
     360      END DO 
     361      IRTRN = 1 
     362      ERRMASK(:) = 0 
     363      ENDMASK(:) = 0 
     364      ACCMASK(:) = ENDMASK(:) 
     365 
     366      IF (IRTRN < 0) GOTO 79 
    477367! --- BASIC INTEGRATION STEP 
    478    1  IF (NSTEP.GT.NMAX.OR.X+.1D0*H.EQ.X.OR.ABS(H).LE.UROUND) GOTO 79 
    479       IF ((X-XEND)*POSNEG+UROUND.GT.0.D0) THEN 
    480           H=HOPT 
    481           IDID=1 
    482           RETURN 
    483       END IF 
    484       HOPT=H 
    485       IF ((X+H-XEND)*POSNEG.GT.0.D0) H=XEND-X 
    486  
    487       CALL sed_func(N,JINDIC,X,Y,DY1) 
    488  
    489       NFCN=NFCN+1 
     368   1  CONTINUE 
     369      DO JI = 1, jpoce 
     370         IF (NSTEP(ji) > NMAX .OR. XI(ji)+0.1*H(ji) == XI(ji) .OR. ABS(H(ji)) <= UROUND) ERRMASK(ji) = 1 
     371         IF ((XI(ji)-XEND)*POSNEG+UROUND > 0.0) THEN 
     372             H(ji)=HOPT(ji) 
     373             ENDMASK(JI) = 1 
     374         END IF 
     375         IF ( ENDMASK(ji) == 0 ) THEN 
     376            HOPT(JI)=H(JI) 
     377            IF ((XI(ji)+H(ji)-XEND)*POSNEG > 0.0) H(ji)=XEND-XI(ji) 
     378         ENDIF 
     379      END DO 
     380 
     381      ACCMASK(:) = ENDMASK(:) 
     382 
     383      IF ( COUNT( ENDMASK(:) == 1 ) == jpoce ) THEN 
     384         IF ( ln_timing ) CALL timing_stop('ro3cor') 
     385         RETURN 
     386      ENDIF 
     387      IF ( COUNT( ERRMASK(:) == 1 ) > 0 ) GOTO 79 
     388 
     389      CALL sed_func(N,Y,DY1,ACCMASK) 
     390 
     391      NFCN(:)=NFCN(:)+1 
     392 
    490393! *** *** *** *** *** *** *** 
    491394!  COMPUTATION OF THE JACOBIAN 
    492395! *** *** *** *** *** *** *** 
    493       NJAC=NJAC+1 
    494       IF (IJAC.EQ.0) THEN 
    495 ! --- COMPUTE JACOBIAN MATRIX NUMERICALLY 
    496           IF (BANDED) THEN 
    497 ! --- JACOBIAN IS BANDED 
    498               MUJACP=MUJAC+1 
    499               MD=MIN(MBJAC,N) 
    500               DO 16 K=1,MD 
    501               J=K 
    502  12           AK2(J)=Y(J) 
    503               AK3(J)=DSQRT(UROUND*MAX(1.D-5,ABS(Y(J)))) 
    504               Y(J)=Y(J)+AK3(J) 
    505               J=J+MD 
    506               IF (J.LE.N) GOTO 12 
    507               CALL sed_func(N,JINDIC,X,Y,AK1) 
    508               J=K 
    509               LBEG=MAX(1,J-MUJAC) 
    510  14           LEND=MIN(N,J+MLJAC) 
    511               Y(J)=AK2(J) 
    512               MUJACJ=MUJACP-J 
    513               DO 15 L=LBEG,LEND 
    514  15           FJAC(L+MUJACJ,J)=(AK1(L)-DY1(L))/AK3(J) 
    515               J=J+MD 
    516               LBEG=LEND+1 
    517               IF (J.LE.N) GOTO 14 
    518  16           CONTINUE 
    519           ELSE 
    520 ! --- JACOBIAN IS FULL 
    521               DO 18 I=1,N 
    522               YSAFE=Y(I) 
    523               DELT=DSQRT(UROUND*MAX(1.D-5,ABS(YSAFE))) 
    524               Y(I)=YSAFE+DELT 
    525               CALL sed_func(N,JINDIC,X,Y,AK1) 
    526               DO 17 J=1,N 
    527   17          FJAC(J,I)=(AK1(J)-DY1(J))/DELT 
    528   18          Y(I)=YSAFE 
    529               MLJAC=N 
    530           END IF 
    531       ELSE 
    532 ! --- COMPUTE JACOBIAN MATRIX ANALYTICALLY 
    533           CALL JAC(N,JINDIC,X,Y,FJAC,LFJAC) 
    534       END IF 
     396      NJAC(:)=NJAC(:)+1 
     397      CALL JAC(N,Y,FJAC,LFJAC,ACCMASK) 
    535398   2  CONTINUE 
     399 
    536400! *** *** *** *** *** *** *** 
    537401!  COMPUTE THE STAGES 
    538402! *** *** *** *** *** *** *** 
    539       NDEC=NDEC+1 
    540       HC21=C21/H 
    541       HC31=C31/H 
    542       HC32=C32/H 
    543       HC41=C41/H 
    544       HC42=C42/H 
    545       HC43=C43/H 
    546       FAC=1.D0/(H*GAMMA) 
    547           IF (BANDED) THEN 
     403      DO ji = 1, jpoce 
     404         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     405            NDEC(ji)=NDEC(ji)+1 
     406            HC21(ji)=C21/H(ji) 
     407            HC31(ji)=C31/H(ji) 
     408            HC32(ji)=C32/H(ji) 
     409            HC41(ji)=C41/H(ji) 
     410            HC42(ji)=C42/H(ji) 
     411            HC43(ji)=C43/H(ji) 
     412            FAC(ji)=1.0/(H(ji)*GAMMA) 
    548413! --- THE MATRIX E (B=IDENTITY, JACOBIAN A BANDED MATRIX) 
    549               DO 601 J=1,N 
    550               I1=MAX0(1,MUJAC+2-J) 
    551               I2=MIN0(MBJAC,N+MUJAC+1-J) 
    552               DO 600 I=I1,I2 
    553   600         E(I+MLE,J)=-FJAC(I,J) 
    554   601         E(MDIAG,J)=E(MDIAG,J)+FAC 
    555               CALL DECB(N,LE,E,MLE,MUE,IP,INFO) 
    556               IF (INFO.NE.0) GOTO 80 
     414            DO 601 J=1,N 
     415            I1=MAX(1,MUJAC+2-J) 
     416            I2=MIN(MBJAC,N+MUJAC+1-J) 
     417            DO 600 I=I1,I2 
     418  600       E(ji,I+MLE,J)=-FJAC(ji,I,J) 
     419  601       E(ji,MDIAG,J)=E(ji,MDIAG,J)+FAC(ji) 
     420         ENDIF 
     421      END DO 
     422      CALL DECB(N,LE,E,MLE,MUE,IP,INFO,ACCMASK) 
     423 
    557424! --- THIS PART COMPUTES THE STAGES IN THE CASE WHERE 
    558425! ---   1) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS IN EXPLICIT FORM 
    559426! ---   2) THE JACOBIAN OF THE PROBLEM IS A BANDED MATRIX 
    560427! ---   3) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS AUTONOMOUS 
    561               DO 603 I=1,N 
    562   603         AK1(I)=DY1(I) 
    563               CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK1,IP) 
    564               DO 610 I=1,N 
    565   610         YNEW(I)=Y(I)+A21*AK1(I) 
    566               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    567               DO 611 I=1,N 
    568   611         AK2(I)=DY(I)+HC21*AK1(I) 
    569               CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK2,IP) 
    570               DO 620 I=1,N 
    571   620         YNEW(I)=Y(I)+A31*AK1(I)+A32*AK2(I) 
    572               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    573               DO 621 I=1,N 
    574   621         AK3(I)=DY(I)+HC31*AK1(I)+HC32*AK2(I) 
    575               CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK3,IP) 
    576               DO 631 I=1,N 
    577   631         AK4(I)=DY(I)+HC41*AK1(I)+HC42*AK2(I)+HC43*AK3(I) 
    578               CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK4,IP) 
    579           ELSE 
    580 ! --- THE MATRIX E (B=IDENTITY, JACOBIAN A FULL MATRIX) 
    581               DO 801 J=1,N 
    582               DO 800 I=1,N 
    583   800         E(I,J)=-FJAC(I,J) 
    584   801         E(J,J)=E(J,J)+FAC 
    585               CALL DEC(N,LE,E,IP,INFO) 
    586               IF (INFO.NE.0) GOTO 80 
    587 ! --- THIS PART COMPUTES THE STAGES IN THE CASE WHERE 
    588 ! ---   1) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS IN EXPLICIT FORM 
    589 ! ---   2) THE JACOBIAN OF THE PROBLEM IS A FULL MATRIX 
    590 ! ---   3) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS AUTONOMOUS 
    591               DO 803 I=1,N 
    592   803         AK1(I)=DY1(I) 
    593               CALL SOL(N,LE,E,AK1,IP) 
    594               DO 810 I=1,N 
    595   810         YNEW(I)=Y(I)+A21*AK1(I) 
    596               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    597               DO 811 I=1,N 
    598   811         AK2(I)=DY(I)+HC21*AK1(I) 
    599               CALL SOL(N,LE,E,AK2,IP) 
    600               DO 820 I=1,N 
    601   820         YNEW(I)=Y(I)+A31*AK1(I)+A32*AK2(I) 
    602               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    603               DO 821 I=1,N 
    604   821         AK3(I)=DY(I)+HC31*AK1(I)+HC32*AK2(I) 
    605               CALL SOL(N,LE,E,AK3,IP) 
    606               DO 831 I=1,N 
    607   831         AK4(I)=DY(I)+HC41*AK1(I)+HC42*AK2(I)+HC43*AK3(I) 
    608               CALL SOL(N,LE,E,AK4,IP) 
    609           END IF 
    610       NSOL=NSOL+4 
    611       NFCN=NFCN+2 
     428      DO ji = 1, jpoce 
     429         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     430            AK1(ji,1:N)=DY1(ji,1:N) 
     431         ENDIF 
     432      END DO 
     433      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK1,IP,ACCMASK) 
     434      DO ji = 1, jpoce 
     435         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     436            AK2(ji,1:N)=DY1(ji,1:N)+HC21(ji)*AK1(ji,1:N) 
     437         ENDIF 
     438      END DO 
     439      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK2,IP,ACCMASK) 
     440      DO ji = 1, jpoce 
     441         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     442            YNEW(ji,1:N)=Y(ji,1:N)+A31*AK1(ji,1:N)+A32*AK2(ji,1:N) 
     443         ENDIF 
     444      END DO 
     445      CALL sed_func(N,YNEW,DY,ACCMASK) 
     446      DO ji = 1, jpoce 
     447         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     448            AK3(ji,1:N)=DY(ji,1:N)+HC31(ji)*AK1(ji,1:N)+HC32(ji)*AK2(ji,1:N) 
     449         ENDIF 
     450      END DO 
     451      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK3,IP,ACCMASK) 
     452      DO ji = 1, jpoce 
     453         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     454            YNEW(ji,1:N)=Y(ji,1:N)+A41*AK1(ji,1:N)+A42*AK2(ji,1:N)+A43*AK3(ji,1:N) 
     455         ENDIF 
     456      END DO 
     457      CALL sed_func(N,YNEW,DY,ACCMASK) 
     458      DO ji = 1, jpoce 
     459         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     460            DO I = 1, N 
     461               AK4(ji,I)=DY(ji,I)+HC41(ji)*AK1(ji,I)+HC42(ji)*AK2(ji,I)+HC43(ji)*AK3(ji,I) 
     462            END DO 
     463         ENDIF 
     464      END DO 
     465      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK4,IP,ACCMASK) 
     466 
     467      DO ji = 1, jpoce 
     468         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     469            NSOL(ji) = NSOL(ji)+4 
     470            NFCN(ji) = NFCN(ji)+2 
    612471! *** *** *** *** *** *** *** 
    613472!  ERROR ESTIMATION 
    614473! *** *** *** *** *** *** *** 
    615       NSTEP=NSTEP+1 
     474            NSTEP(ji)=NSTEP(ji)+1 
    616475! ------------ NEW SOLUTION --------------- 
    617       DO 240 I=1,N 
    618   240 YNEW(I)=Y(I)+B1*AK1(I)+B2*AK2(I)+B3*AK3(I)+B4*AK4(I) 
     476            DO I = 1, N 
     477               YNEW(ji,I)=Y(ji,I)+B1*AK1(ji,I)+B2*AK2(ji,I)+B3*AK3(ji,I)+B4*AK4(ji,I) 
     478            END DO 
    619479! ------------ COMPUTE ERROR ESTIMATION ---------------- 
    620       ERR=0.D0 
    621       DO 300 I=1,N 
    622       S=E1*AK1(I)+E2*AK2(I)+E3*AK3(I)+E4*AK4(I) 
    623       IF (ITOL.EQ.0) THEN 
    624          SK=ATOL(1)+RTOL(1)*DMAX1(DABS(Y(I)),DABS(YNEW(I))) 
    625       ELSE 
    626          SK=ATOL(I)+RTOL(I)*DMAX1(DABS(Y(I)),DABS(YNEW(I))) 
    627       END IF 
    628   300 ERR=ERR+(S/SK)**2 
    629       ERR=DSQRT(ERR/N) 
     480            ERR(JI) = 0.0_wp 
     481            DO I = 1, N 
     482               S = E1*AK1(ji,I)+E2*AK2(ji,I)+E3*AK3(ji,I)+E4*AK4(ji,I) 
     483               IF (ITOL == 0) THEN 
     484                  SK = ATOL(1)+RTOL(1)*MAX(ABS(Y(ji,I)),ABS(YNEW(ji,I))) 
     485               ELSE 
     486                  SK = ATOL(I)+RTOL(I)*MAX(ABS(Y(ji,I)),ABS(YNEW(ji,I))) 
     487               END IF 
     488               ERR(ji) = ERR(ji)+(S/SK)**2 
     489            END DO 
     490            ERR(ji) = SQRT(ERR(ji)/N) 
    630491! --- COMPUTATION OF HNEW 
    631492! --- WE REQUIRE .2<=HNEW/H<=6. 
    632       FAC=DMAX1(FAC2,DMIN1(FAC1,(ERR)**.25D0/.9D0)) 
    633       HNEW=H/FAC 
     493            FAC(ji)  = MAX(FAC2,MIN(FAC1,(ERR(ji))**.333D0/.9D0)) 
     494            HNEW(ji) = H(ji)/FAC(ji) 
    634495! *** *** *** *** *** *** *** 
    635496!  IS THE ERROR SMALL ENOUGH ? 
    636497! *** *** *** *** *** *** *** 
    637       RJECT2 = .TRUE. 
    638       IF (ERR.LE.1.D0) THEN 
     498            RJECT2(ji) = .TRUE. 
     499            IF (ERR(ji) <= 1.0) THEN 
    639500! --- STEP IS ACCEPTED 
    640          NACCPT=NACCPT+1 
    641          DO 44 I=1,N 
    642   44     Y(I)=YNEW(I) 
    643          XXOLD=X 
    644          X=X+H 
    645          RSTAT(2) = H 
    646          IF (IRTRN.LT.0) GOTO 79 
    647          IF (DABS(HNEW).GT.HMAXN) HNEW=POSNEG*HMAXN 
    648          IF (REJECT) HNEW=POSNEG*DMIN1(DABS(HNEW),DABS(H)) 
    649          REJECT=.FALSE. 
    650          RJECT2=.FALSE. 
    651          IF (NACCPT == 1) RSTAT(1) = (H+HNEW)/2.0 
    652          H=HNEW 
    653          GOTO 1 
    654       ELSE 
     501               NACCPT(ji) = NACCPT(ji)+1 
     502               Y(ji,1:N)  = YNEW(ji,1:N) 
     503               XXOLD(ji)  = XI(ji) 
     504               XI(ji) = XI(ji)+H(ji) 
     505               RSTAT(ji,2) = H(ji) 
     506               IF (IRTRN < 0) GOTO 79 
     507               IF (ABS(HNEW(ji)) > HMAXN(ji)) HNEW(ji)=POSNEG*HMAXN(ji) 
     508               IF (REJECT(ji)) HNEW(ji)=POSNEG*MIN(ABS(HNEW(ji)),ABS(H(ji))) 
     509               REJECT(ji) = .FALSE. 
     510               RJECT2(ji) = .FALSE. 
     511               IF (NACCPT(ji) == 1) RSTAT(ji,1) = (H(ji)+HNEW(ji))/2.0 
     512               H(ji) = HNEW(ji) 
     513               ACCMASK(ji) = 1 
     514            ELSE 
    655515! --- STEP IS REJECTED 
    656          IF (RJECT2) HNEW=H*FACREJ 
    657          IF (REJECT) RJECT2=.TRUE. 
    658          REJECT=.TRUE. 
    659          H=HNEW 
    660          IF (NACCPT.GE.1) NREJCT=NREJCT+1 
    661          GOTO 2 
    662       END IF 
     516               IF (RJECT2(ji)) HNEW(ji)   = H(ji)*FACREJ 
     517               IF (REJECT(ji)) RJECT2(ji) = .TRUE. 
     518               REJECT(ji) = .TRUE. 
     519               H(ji)=HNEW(ji) 
     520               IF (NACCPT(ji) >= 1) NREJCT(ji) = NREJCT(ji)+1 
     521               ACCMASK(ji) = 0 
     522            END IF 
     523         ENDIF 
     524      END DO 
     525      IF (COUNT( ACCMASK(:) == 0 ) > 0 ) GOTO 2 
     526      GOTO 1 
    663527! --- EXIT 
    664   80  WRITE (NUMSED,*) ' MATRIX E IS SINGULAR, INFO = ',INFO 
    665       NSING=NSING+1 
    666       IF (NSING.GE.5) GOTO 79 
    667       H=H*0.5D0 
    668       GOTO 2 
    669   79  WRITE(NUMSED,979)X,H 
    670  979  FORMAT(' EXIT OF ROS4 AT X=',D16.7,'   H=',D16.7) 
     528 79   CONTINUE 
     529 979  FORMAT(' EXIT OF ROS3 AT X=',D16.7,'   H=',D16.7) 
    671530      IDID=-1 
     531 
     532      IF ( ln_timing ) CALL timing_stop('ro3cor') 
     533 
    672534      RETURN 
    673535 
    674       END SUBROUTINE RO4COR 
    675  
    676  
    677       SUBROUTINE RO3COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,         & 
    678         IJAC,MLJAC,MUJAC,IDID,               & 
    679         NMAX,UROUND,METH,FAC1,FAC2,FACREJ,BANDED,       & 
    680         LFJAC,LE,YNEW,DY1,DY,AK1,AK2,AK3,AK4,FX,FJAC,E,IP,RSTAT) 
     536      END SUBROUTINE RO3COR 
     537 
     538      SUBROUTINE RO4COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,         & 
     539        MLJAC,MUJAC,IDID, NMAX,UROUND,FAC1,FAC2,FACREJ,       & 
     540        LFJAC,LE,RSTAT) 
    681541! ---------------------------------------------------------- 
    682542!     CORE INTEGRATOR FOR ROS4 
    683543!     PARAMETERS SAME AS IN ROS4 WITH WORKSPACE ADDED 
    684544! ---------------------------------------------------------- 
     545! ---------------------------------------------------------- 
    685546!         DECLARATIONS 
    686547! ---------------------------------------------------------- 
    687       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    688       REAL*8 Y(N),YNEW(N),DY1(N),DY(N),AK1(N), & 
    689        AK2(N),AK3(N),AK4(N),FX(N),            & 
    690         FJAC(LFJAC,N),E(LE,N),ATOL(1),RTOL(1) 
    691       INTEGER IP(N) 
    692       LOGICAL REJECT,RJECT2,BANDED 
    693       REAL(wp), DIMENSION(2) :: RSTAT 
    694       COMMON/STAT/NFCN,NJAC,NSTEP,NACCPT,NREJCT,NDEC,NSOL 
    695  
     548      IMPLICIT REAL(wp) (A-H,O-Z) 
     549      IMPLICIT INTEGER (I-N) 
     550 
     551      REAL(wp) :: ATOL(1),RTOL(1) 
     552      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,N) :: Y, YNEW, DY1, DY, AK1, AK2, AK3, AK4, FX 
     553      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,N) :: AK5, AK6 
     554      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,LFJAC,N) :: FJAC 
     555      REAL(wp), DIMENSION(jpoce, LE, N)  :: E 
     556      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) :: H, HNEW, HMAXN, XI, FAC 
     557      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) :: HC21, HC31, HC32, HC41, HC42, HC43 
     558      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) :: HC51, HC52, HC53, HC54, HC61, HC62 
     559      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) :: HC63, HC64, HC65 
     560      REAL(wp), DIMENSION(jpoce) :: XXOLD, HOPT, ERR 
     561      INTEGER, DIMENSION(jpoce,N) :: IP 
     562      LOGICAL, DIMENSION(jpoce) :: REJECT,RJECT2 
     563      INTEGER, DIMENSION(jpoce) :: ACCMASK, ENDMASK, ERRMASK 
     564      REAL(wp), DIMENSION(jpoce,2) :: RSTAT 
    696565! ---- PREPARE BANDWIDTHS ----- 
    697       IF (BANDED) THEN 
    698           MLE=MLJAC 
    699           MUE=MUJAC 
    700           MBJAC=MLJAC+MUJAC+1 
    701           MDIAG=MLE+MUE+1 
    702       END IF 
     566       MLE   = MLJAC 
     567       MUE   = MUJAC 
     568       MBJAC = MLJAC+MUJAC+1 
     569       MDIAG = MLE+MUE+1 
    703570! *** *** *** *** *** *** *** 
    704571!  INITIALISATIONS 
    705572! *** *** *** *** *** *** *** 
    706       POSNEG=DSIGN(1.D0,XEND-X) 
    707       CALL ROS3PR(A21,A31,A32,C21,C31,C32,B1,B2,B3,E1,E2,E3,GAMMA) 
     573      POSNEG = SIGN(1.0,XEND-X) 
     574      CALL RODAS4(A21,A31,A32,A41,A42,A43,A51,A52,A53,A54,A61,A62,A63,  & 
     575                A64,A65,C21,C31,C32,C41,C42,C43,C51,C52,C53,C54,C61,C62,C63,  & 
     576                C64,C65,B1,B2,B3,B4,B5,B6,E1,E2,E3,E4,E5,E6,GAMMA) 
    708577 
    709578! --- INITIAL PREPARATIONS 
    710       HMAXN=DMIN1(DABS(HMAX),DABS(XEND-X)) 
    711       H=DMIN1(DMAX1(1.D-10,DABS(H)),HMAXN) 
    712       H=DSIGN(H,POSNEG) 
    713       REJECT=.FALSE. 
    714       NSING=0 
    715       IRTRN=1 
    716       XXOLD=X 
    717  
    718       IF (IRTRN.LT.0) GOTO 79 
     579      DO ji = 1, jpoce 
     580         HMAXN(ji) = MIN(ABS(HMAX),ABS(XEND-X)) 
     581         H(ji) = MIN(MAX(1.E-10,ABS(H(ji))),HMAXN(ji)) 
     582         H(ji) = SIGN(H(ji),POSNEG) 
     583         REJECT(ji) = .FALSE. 
     584         XXOLD(ji) = X 
     585         XI(ji) = X 
     586      END DO 
     587      IRTRN = 1 
     588      ERRMASK(:) = 0 
     589      ENDMASK(:) = 0 
     590      ACCMASK(:) = ENDMASK(:) 
     591 
     592      IF (IRTRN < 0) GOTO 79 
    719593! --- BASIC INTEGRATION STEP 
    720    1  IF (NSTEP.GT.NMAX.OR.X+.1D0*H.EQ.X.OR.ABS(H).LE.UROUND) GOTO 79 
    721       IF ((X-XEND)*POSNEG+UROUND.GT.0.D0) THEN 
    722           H=HOPT 
    723           IDID=1 
    724           RETURN 
    725       END IF 
    726       HOPT=H 
    727       IF ((X+H-XEND)*POSNEG.GT.0.D0) H=XEND-X 
    728  
    729       CALL sed_func(N,JINDIC,X,Y,DY1) 
    730  
    731       NFCN=NFCN+1 
     594   1  CONTINUE 
     595      DO JI = 1, jpoce 
     596         IF (NSTEP(ji) > NMAX .OR. XI(ji)+0.1*H(ji) == XI(ji) .OR. ABS(H(ji)) <= UROUND) THEN 
     597            ERRMASK(ji) = 1 
     598         ENDIF 
     599         IF ((XI(ji)-XEND)*POSNEG+UROUND > 0.0) THEN 
     600             H(ji) = HOPT(ji) 
     601             ENDMASK(JI) = 1 
     602         END IF 
     603         IF ( ENDMASK(ji) == 0 ) THEN 
     604            HOPT(JI) = H(JI) 
     605            IF ((XI(ji)+H(ji)-XEND)*POSNEG > 0.0) H(ji)=XEND-XI(ji) 
     606         ENDIF 
     607      END DO 
     608 
     609      ACCMASK(:) = ENDMASK(:) 
     610 
     611      IF ( COUNT( ENDMASK(:) == 1 ) == jpoce ) RETURN 
     612      IF ( COUNT( ERRMASK(:) == 1 ) > 0 ) GOTO 79 
     613 
     614      CALL sed_func(N,Y,DY1,ACCMASK) 
     615 
     616      NFCN(:) = NFCN(:) + 1 
    732617! *** *** *** *** *** *** *** 
    733618!  COMPUTATION OF THE JACOBIAN 
    734619! *** *** *** *** *** *** *** 
    735       NJAC=NJAC+1 
    736       IF (IJAC.EQ.0) THEN 
    737 ! --- COMPUTE JACOBIAN MATRIX NUMERICALLY 
    738           IF (BANDED) THEN 
    739 ! --- JACOBIAN IS BANDED 
    740               MUJACP=MUJAC+1 
    741               MD=MIN(MBJAC,N) 
    742               DO 16 K=1,MD 
    743               J=K 
    744  12           AK2(J)=Y(J) 
    745               AK3(J)=DSQRT(UROUND*MAX(1.D-5,ABS(Y(J)))) 
    746               Y(J)=Y(J)+AK3(J) 
    747               J=J+MD 
    748               IF (J.LE.N) GOTO 12 
    749               CALL sed_func(N,JINDIC,X,Y,AK1) 
    750               J=K 
    751               LBEG=MAX(1,J-MUJAC) 
    752  14           LEND=MIN(N,J+MLJAC) 
    753               Y(J)=AK2(J) 
    754               MUJACJ=MUJACP-J 
    755               DO 15 L=LBEG,LEND 
    756  15           FJAC(L+MUJACJ,J)=(AK1(L)-DY1(L))/AK3(J) 
    757               J=J+MD 
    758               LBEG=LEND+1 
    759               IF (J.LE.N) GOTO 14 
    760  16           CONTINUE 
    761           ELSE 
    762 ! --- JACOBIAN IS FULL 
    763               DO 18 I=1,N 
    764               YSAFE=Y(I) 
    765               DELT=DSQRT(UROUND*MAX(1.D-5,ABS(YSAFE))) 
    766               Y(I)=YSAFE+DELT 
    767               CALL sed_func(N,JINDIC,X,Y,AK1) 
    768               DO 17 J=1,N 
    769   17          FJAC(J,I)=(AK1(J)-DY1(J))/DELT 
    770   18          Y(I)=YSAFE 
    771               MLJAC=N 
    772           END IF 
    773       ELSE 
    774 ! --- COMPUTE JACOBIAN MATRIX ANALYTICALLY 
    775           CALL JAC(N,JINDIC,X,Y,FJAC,LFJAC) 
    776       END IF 
     620      NJAC(:) = NJAC(:)+1 
     621      CALL JAC(N,Y,FJAC,LFJAC,jpoce,ACCMASK) 
    777622   2  CONTINUE 
    778623! *** *** *** *** *** *** *** 
    779624!  COMPUTE THE STAGES 
    780625! *** *** *** *** *** *** *** 
    781       NDEC=NDEC+1 
    782       HC21=C21/H 
    783       HC31=C31/H 
    784       HC32=C32/H 
    785       FAC=1.D0/(H*GAMMA) 
    786           IF (BANDED) THEN 
     626      DO ji = 1, jpoce 
     627         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     628            NDEC(ji) = NDEC(ji)+1 
     629            HC21(ji) = C21/H(ji) 
     630            HC31(ji) = C31/H(ji) 
     631            HC32(ji) = C32/H(ji) 
     632            HC41(ji) = C41/H(ji) 
     633            HC42(ji) = C42/H(ji) 
     634            HC43(ji) = C43/H(ji) 
     635            HC51(ji) = C51/H(ji) 
     636            HC52(ji) = C52/H(ji) 
     637            HC53(ji) = C53/H(ji) 
     638            HC54(ji) = C54/H(ji) 
     639            HC61(ji) = C61/H(ji) 
     640            HC62(ji) = C62/H(ji) 
     641            HC63(ji) = C63/H(ji) 
     642            HC64(ji) = C64/H(ji) 
     643            HC65(ji) = C65/H(ji) 
     644 
     645            FAC(ji) = 1.0/(H(ji)*GAMMA) 
    787646! --- THE MATRIX E (B=IDENTITY, JACOBIAN A BANDED MATRIX) 
    788               DO 601 J=1,N 
    789               I1=MAX0(1,MUJAC+2-J) 
    790               I2=MIN0(MBJAC,N+MUJAC+1-J) 
    791               DO 600 I=I1,I2 
    792   600         E(I+MLE,J)=-FJAC(I,J) 
    793   601         E(MDIAG,J)=E(MDIAG,J)+FAC 
    794               CALL DECB(N,LE,E,MLE,MUE,IP,INFO) 
    795               IF (INFO.NE.0) GOTO 80 
     647            DO 601 J=1,N 
     648            I1=MAX0(1,MUJAC+2-J) 
     649            I2=MIN0(MBJAC,N+MUJAC+1-J) 
     650            DO 600 I=I1,I2 
     651  600       E(ji,I+MLE,J)=-FJAC(ji,I,J) 
     652  601       E(ji,MDIAG,J)=E(ji,MDIAG,J)+FAC(ji) 
     653         ENDIF 
     654      END DO 
     655      CALL DECB(N,LE,E,MLE,MUE,IP,INFO,ACCMASK) 
     656 
    796657! --- THIS PART COMPUTES THE STAGES IN THE CASE WHERE 
    797658! ---   1) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS IN EXPLICIT FORM 
    798659! ---   2) THE JACOBIAN OF THE PROBLEM IS A BANDED MATRIX 
    799660! ---   3) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS AUTONOMOUS 
    800               DO 603 I=1,N 
    801   603         AK1(I)=DY1(I) 
    802               CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK1,IP) 
    803               DO 610 I=1,N 
    804   610         YNEW(I)=Y(I)+A21*AK1(I) 
    805               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    806               DO 611 I=1,N 
    807   611         AK2(I)=DY(I)+HC21*AK1(I) 
    808               CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK2,IP) 
    809               DO 620 I=1,N 
    810   620         YNEW(I)=Y(I)+A31*AK1(I)+A32*AK2(I) 
    811               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    812               DO 621 I=1,N 
    813   621         AK3(I)=DY(I)+HC31*AK1(I)+HC32*AK2(I) 
    814               CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK3,IP) 
    815           ELSE 
    816 ! --- THE MATRIX E (B=IDENTITY, JACOBIAN A FULL MATRIX) 
    817               DO 801 J=1,N 
    818               DO 800 I=1,N 
    819   800         E(I,J)=-FJAC(I,J) 
    820   801         E(J,J)=E(J,J)+FAC 
    821               CALL DEC(N,LE,E,IP,INFO) 
    822               IF (INFO.NE.0) GOTO 80 
    823 ! --- THIS PART COMPUTES THE STAGES IN THE CASE WHERE 
    824 ! ---   1) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS IN EXPLICIT FORM 
    825 ! ---   2) THE JACOBIAN OF THE PROBLEM IS A FULL MATRIX 
    826 ! ---   3) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS AUTONOMOUS 
    827               DO 803 I=1,N 
    828   803         AK1(I)=DY1(I) 
    829               CALL SOL(N,LE,E,AK1,IP) 
    830               DO 810 I=1,N 
    831   810         YNEW(I)=Y(I)+A21*AK1(I) 
    832               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    833               DO 811 I=1,N 
    834   811         AK2(I)=DY(I)+HC21*AK1(I) 
    835               CALL SOL(N,LE,E,AK2,IP) 
    836               DO 820 I=1,N 
    837   820         YNEW(I)=Y(I)+A31*AK1(I)+A32*AK2(I) 
    838               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    839               DO 821 I=1,N 
    840   821         AK3(I)=DY(I)+HC31*AK1(I)+HC32*AK2(I) 
    841               CALL SOL(N,LE,E,AK3,IP) 
    842           END IF 
    843       NSOL=NSOL+3 
    844       NFCN=NFCN+2 
     661      DO ji = 1, jpoce 
     662         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     663            AK1(ji,1:N) = DY1(ji,1:N) 
     664         ENDIF 
     665      END DO 
     666      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK1,IP,ACCMASK) 
     667      DO ji = 1, jpoce 
     668         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     669            YNEW(ji,1:N)=Y(ji,1:N)+A21*AK1(ji,1:N) 
     670         ENDIF 
     671      END DO 
     672      CALL sed_func(N,YNEW,DY,ACCMASK) 
     673      DO ji = 1, jpoce 
     674         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     675            AK2(ji,1:N)=DY(ji,1:N)+HC21(ji)*AK1(ji,1:N) 
     676         ENDIF 
     677      END DO 
     678      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK2,IP,ACCMASK) 
     679      DO ji = 1, jpoce 
     680         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     681            YNEW(ji,1:N)=Y(ji,1:N)+A31*AK1(ji,1:N)+A32*AK2(ji,1:N) 
     682         ENDIF 
     683      END DO 
     684      CALL sed_func(N,YNEW,DY,ACCMASK) 
     685      DO ji = 1, jpoce 
     686         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     687            AK3(ji,1:N)=DY(ji,1:N)+HC31(ji)*AK1(ji,1:N)+HC32(ji)*AK2(ji,1:N) 
     688         ENDIF 
     689      END DO 
     690      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK3,IP,ACCMASK) 
     691      DO ji = 1, jpoce 
     692         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     693            DO I = 1, N 
     694               YNEW(ji,I)=Y(ji,I)+A41*AK1(ji,I)+A42*AK2(ji,I)+A43*AK3(ji,I) 
     695            END DO 
     696         ENDIF 
     697      END DO 
     698      CALL sed_func(N,YNEW,DY,ACCMASK) 
     699      DO ji = 1, jpoce 
     700         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     701            DO I = 1, N 
     702               AK4(ji,I)=DY(ji,I)+HC41(ji)*AK1(ji,I)+HC42(ji)*AK2(ji,I)+HC43(ji)*AK3(ji,I) 
     703            END DO 
     704         ENDIF 
     705      END DO 
     706      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK4,IP,ACCMASK) 
     707      DO ji = 1, jpoce 
     708         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     709            DO I = 1, N 
     710               YNEW(ji,I)=Y(ji,I)+A51*AK1(ji,I)+A52*AK2(ji,I)+A53*AK3(ji,I)+A54*AK4(ji,I) 
     711            END DO 
     712         ENDIF 
     713      END DO 
     714      CALL sed_func(N,YNEW,DY,ACCMASK) 
     715      DO ji = 1, jpoce 
     716         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     717            DO I = 1, N 
     718               AK5(ji,I)=DY(ji,I)+HC51(ji)*AK1(ji,I)+HC52(ji)*AK2(ji,I)+HC53(ji)*AK3(ji,I)+HC54(ji)*AK4(ji,I) 
     719            END DO 
     720         ENDIF 
     721      END DO 
     722      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK5,IP,ACCMASK) 
     723      DO ji = 1, jpoce 
     724         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     725            DO I = 1, N 
     726               YNEW(ji,I)=Y(ji,I)+A61*AK1(ji,I)+A62*AK2(ji,I)+A63*AK3(ji,I)+A64*AK4(ji,I)+A65*AK5(ji,I) 
     727            END DO 
     728         ENDIF 
     729      END DO 
     730      CALL sed_func(N,YNEW,DY,ACCMASK) 
     731      DO ji = 1, jpoce 
     732         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     733            DO I = 1, N 
     734               AK6(ji,I)=DY(ji,I)+HC61(ji)*AK1(ji,I)+HC62(ji)*AK2(ji,I)+HC63(ji)*AK3(ji,I)+HC64(ji)*AK4(ji,I)   & 
     735               &         + HC65(ji)*AK5(ji,I) 
     736            END DO 
     737         ENDIF 
     738      END DO 
     739      CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK6,IP,ACCMASK) 
     740 
     741      DO ji = 1, jpoce 
     742         IF (ACCMASK(ji) == 0) THEN 
     743            NSOL(ji) = NSOL(ji) + 6 
     744            NFCN(ji) = NFCN(ji) + 5 
    845745! *** *** *** *** *** *** *** 
    846746!  ERROR ESTIMATION 
    847747! *** *** *** *** *** *** *** 
    848       NSTEP=NSTEP+1 
     748            NSTEP(ji) = NSTEP(ji)+1 
    849749! ------------ NEW SOLUTION --------------- 
    850       DO 240 I=1,N 
    851   240 YNEW(I)=Y(I)+B1*AK1(I)+B2*AK2(I)+B3*AK3(I) 
     750            DO 240 I = 1, N 
     751  240       YNEW(ji,I)=Y(ji,I)+B1*AK1(ji,I)+B2*AK2(ji,I)+B3*AK3(ji,I)+B4*AK4(ji,I)+B5*AK5(ji,I)+B6*AK6(ji,I) 
    852752! ------------ COMPUTE ERROR ESTIMATION ---------------- 
    853       ERR=0.D0 
    854       DO 300 I=1,N 
    855       S=E1*AK1(I)+E2*AK2(I)+E3*AK3(I) 
    856       IF (ITOL.EQ.0) THEN 
    857          SK=ATOL(1)+RTOL(1)*DMAX1(DABS(Y(I)),DABS(YNEW(I))) 
    858       ELSE 
    859          SK=ATOL(I)+RTOL(I)*DMAX1(DABS(Y(I)),DABS(YNEW(I))) 
    860       END IF 
    861   300 ERR=ERR+(S/SK)**2 
    862       ERR=DSQRT(ERR/N) 
     753            ERR(JI) = 0.0_wp 
     754            DO 300 I = 1, N 
     755            S = E1*AK1(ji,I)+E2*AK2(ji,I)+E3*AK3(ji,I)+E4*AK4(ji,I)+E5*AK5(ji,I)+E6*AK6(ji,I) 
     756            IF (ITOL == 0) THEN 
     757               SK = ATOL(1)+RTOL(1)*MAX(ABS(Y(ji,I)),ABS(YNEW(ji,I))) 
     758            ELSE 
     759               SK = ATOL(I)+RTOL(I)*MAX(ABS(Y(ji,I)),ABS(YNEW(ji,I))) 
     760            END IF 
     761  300       ERR(ji) = ERR(ji)+(S/SK)**2 
     762            ERR(ji) = SQRT(ERR(ji)/N) 
    863763! --- COMPUTATION OF HNEW 
    864764! --- WE REQUIRE .2<=HNEW/H<=6. 
    865       FAC=DMAX1(FAC2,DMIN1(FAC1,(ERR)**.33D0/0.9D0)) 
    866       HNEW=H/FAC 
     765            FAC(ji)  = MAX(FAC2,MIN(FAC1,(ERR(ji))**0.25/0.9)) 
     766            HNEW(ji) = H(ji)/FAC(ji) 
    867767! *** *** *** *** *** *** *** 
    868768!  IS THE ERROR SMALL ENOUGH ? 
    869769! *** *** *** *** *** *** *** 
    870       RJECT2 = .TRUE. 
    871       IF (ERR.LE.1.D0) THEN 
     770            RJECT2(ji) = .TRUE. 
     771            IF (ERR(ji) <= 1.0) THEN 
    872772! --- STEP IS ACCEPTED 
    873          NACCPT=NACCPT+1 
    874          DO 44 I=1,N 
    875   44     Y(I)=YNEW(I) 
    876          XXOLD=X 
    877          X=X+H 
    878          RSTAT(2) = H 
    879          IF (IRTRN.LT.0) GOTO 79 
    880          IF (DABS(HNEW).GT.HMAXN) HNEW=POSNEG*HMAXN 
    881          IF (REJECT) HNEW=POSNEG*DMIN1(DABS(HNEW),DABS(H)) 
    882          REJECT=.FALSE. 
    883          RJECT2=.FALSE. 
    884          IF (NACCPT == 1) RSTAT(1) = (H+HNEW)/2.0 
    885          H=HNEW 
    886          GOTO 1 
    887       ELSE 
     773               NACCPT(ji) = NACCPT(ji) + 1 
     774               Y(ji,1:N)  = YNEW(ji,1:N) 
     775               XXOLD(ji)  = XI(ji) 
     776               XI(ji) = XI(ji)+H(ji) 
     777               RSTAT(ji,2) = H(ji) 
     778               IF (IRTRN < 0) GOTO 79 
     779               IF (ABS(HNEW(ji)) > HMAXN(ji)) HNEW(ji)=POSNEG*HMAXN(ji) 
     780               IF (REJECT(ji)) HNEW(ji)=POSNEG*MIN(ABS(HNEW(ji)),ABS(H(ji))) 
     781               REJECT(ji) = .FALSE. 
     782               RJECT2(ji) = .FALSE. 
     783               IF (NACCPT(ji) == 1) RSTAT(ji,1) = (H(ji)+HNEW(ji))/2.0 
     784               H(ji) = HNEW(ji) 
     785               ACCMASK(ji) = 1 
     786            ELSE 
    888787! --- STEP IS REJECTED 
    889          IF (RJECT2) HNEW=H*FACREJ 
    890          IF (REJECT) RJECT2=.TRUE. 
    891          REJECT=.TRUE. 
    892          H=HNEW 
    893          IF (NACCPT.GE.1) NREJCT=NREJCT+1 
    894          GOTO 2 
    895       END IF 
     788               IF (RJECT2(ji)) HNEW(ji)=H(ji)*FACREJ 
     789               IF (REJECT(ji)) RJECT2(ji)=.TRUE. 
     790               REJECT(ji) = .TRUE. 
     791               H(ji) = HNEW(ji) 
     792               IF (NACCPT(ji) >= 1) NREJCT(ji)=NREJCT(ji)+1 
     793               ACCMASK(ji) = 0 
     794            END IF 
     795         ENDIF 
     796      END DO 
     797      IF (COUNT( ACCMASK(:) == 0 ) > 0 ) GOTO 2 
     798      GOTO 1 
    896799! --- EXIT 
    897   80  WRITE (NUMSED,*) ' MATRIX E IS SINGULAR, INFO = ',INFO 
    898       NSING=NSING+1 
    899       IF (NSING.GE.5) GOTO 79 
    900       H=H*0.5D0 
    901       GOTO 2 
    902   79  WRITE(NUMSED,979)X,H 
     800 79   CONTINUE 
    903801 979  FORMAT(' EXIT OF ROS4 AT X=',D16.7,'   H=',D16.7) 
    904802      IDID=-1 
    905803      RETURN 
    906804 
    907       END SUBROUTINE RO3COR 
    908  
    909 ! 
    910       SUBROUTINE RO2COR(N,X,Y,XEND,HMAX,H,RTOL,ATOL,ITOL,JAC,         & 
    911         IJAC,MLJAC,MUJAC,IDID,               & 
    912         NMAX,UROUND,METH,FAC1,FAC2,FACREJ,BANDED,       & 
    913         LFJAC,LE,YNEW,DY1,DY,AK1,AK2,AK3,AK4,FX,FJAC,E,IP,RSTAT) 
    914 ! ---------------------------------------------------------- 
    915 !     CORE INTEGRATOR FOR ROS4 
    916 !     PARAMETERS SAME AS IN ROS4 WITH WORKSPACE ADDED 
    917 ! ---------------------------------------------------------- 
    918 !         DECLARATIONS 
    919 ! ---------------------------------------------------------- 
    920       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    921       REAL*8 Y(N),YNEW(N),DY1(N),DY(N),AK1(N), & 
    922             AK2(N),AK3(N),AK4(N),FX(N),            & 
    923         FJAC(LFJAC,N),E(LE,N),ATOL(1),RTOL(1) 
    924       INTEGER IP(N) 
    925       LOGICAL REJECT,RJECT2,BANDED 
    926       REAL(wp), DIMENSION(2) :: RSTAT 
    927       COMMON/STAT/NFCN,NJAC,NSTEP,NACCPT,NREJCT,NDEC,NSOL 
    928  
    929 ! ---- PREPARE BANDWIDTHS ----- 
    930       IF (BANDED) THEN 
    931           MLE=MLJAC 
    932           MUE=MUJAC 
    933           MBJAC=MLJAC+MUJAC+1 
    934           MDIAG=MLE+MUE+1 
    935       END IF 
    936 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    937 !  INITIALISATIONS 
    938 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    939       POSNEG=DSIGN(1.D0,XEND-X) 
    940       CALL RO2COEF (A21,C21,B1,B2,E1,E2,GAMMA) 
    941 ! --- INITIAL PREPARATIONS 
    942       HMAXN=DMIN1(DABS(HMAX),DABS(XEND-X)) 
    943       H=DMIN1(DMAX1(1.D-10,DABS(H)),HMAXN) 
    944       H=DSIGN(H,POSNEG) 
    945       REJECT=.FALSE. 
    946       NSING=0 
    947       IRTRN=1 
    948       XXOLD=X 
    949  
    950       IF (IRTRN.LT.0) GOTO 79 
    951 ! --- BASIC INTEGRATION STEP 
    952    1  IF (NSTEP.GT.NMAX.OR.X+.1D0*H.EQ.X.OR.ABS(H).LE.UROUND) GOTO 79 
    953       IF ((X-XEND)*POSNEG+UROUND.GT.0.D0) THEN 
    954           H=HOPT 
    955           IDID=1 
    956           RETURN 
    957       END IF 
    958       HOPT=H 
    959       IF ((X+H-XEND)*POSNEG.GT.0.D0) H=XEND-X 
    960  
    961       CALL sed_func(N,JINDIC,X,Y,DY1) 
    962  
    963       NFCN=NFCN+1 
    964 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    965 !  COMPUTATION OF THE JACOBIAN 
    966 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    967       NJAC=NJAC+1 
    968       IF (IJAC.EQ.0) THEN 
    969 ! --- COMPUTE JACOBIAN MATRIX NUMERICALLY 
    970           IF (BANDED) THEN 
    971 ! --- JACOBIAN IS BANDED 
    972               MUJACP=MUJAC+1 
    973               MD=MIN(MBJAC,N) 
    974               DO 16 K=1,MD 
    975               J=K 
    976  12           AK2(J)=Y(J) 
    977               AK3(J)=DSQRT(UROUND*MAX(1.D-5,ABS(Y(J)))) 
    978               Y(J)=Y(J)+AK3(J) 
    979               J=J+MD 
    980               IF (J.LE.N) GOTO 12 
    981               CALL sed_func(N,JINDIC,X,Y,AK1) 
    982               J=K 
    983               LBEG=MAX(1,J-MUJAC) 
    984  14           LEND=MIN(N,J+MLJAC) 
    985               Y(J)=AK2(J) 
    986               MUJACJ=MUJACP-J 
    987               DO 15 L=LBEG,LEND 
    988  15           FJAC(L+MUJACJ,J)=(AK1(L)-DY1(L))/AK3(J) 
    989               J=J+MD 
    990               LBEG=LEND+1 
    991               IF (J.LE.N) GOTO 14 
    992  16           CONTINUE 
    993           ELSE 
    994 ! --- JACOBIAN IS FULL 
    995               DO 18 I=1,N 
    996               YSAFE=Y(I) 
    997               DELT=DSQRT(UROUND*MAX(1.D-5,ABS(YSAFE))) 
    998               Y(I)=YSAFE+DELT 
    999               CALL sed_func(N,JINDIC,X,Y,AK1) 
    1000               DO 17 J=1,N 
    1001   17          FJAC(J,I)=(AK1(J)-DY1(J))/DELT 
    1002   18          Y(I)=YSAFE 
    1003               MLJAC=N 
    1004           END IF 
    1005       ELSE 
    1006 ! --- COMPUTE JACOBIAN MATRIX ANALYTICALLY 
    1007           CALL JAC(N,JINDIC,X,Y,FJAC,LFJAC) 
    1008       END IF 
    1009    2  CONTINUE 
    1010 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    1011 !  COMPUTE THE STAGES 
    1012 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    1013       NDEC=NDEC+1 
    1014       HC21=C21/H 
    1015       FAC=1.D0/(H*GAMMA) 
    1016           IF (BANDED) THEN 
    1017 ! --- THE MATRIX E (B=IDENTITY, JACOBIAN A BANDED MATRIX) 
    1018               DO 601 J=1,N 
    1019               I1=MAX0(1,MUJAC+2-J) 
    1020               I2=MIN0(MBJAC,N+MUJAC+1-J) 
    1021               DO 600 I=I1,I2 
    1022   600         E(I+MLE,J)=-FJAC(I,J) 
    1023   601         E(MDIAG,J)=E(MDIAG,J)+FAC 
    1024               CALL DECB(N,LE,E,MLE,MUE,IP,INFO) 
    1025               IF (INFO.NE.0) GOTO 80 
    1026 ! --- THIS PART COMPUTES THE STAGES IN THE CASE WHERE 
    1027 ! ---   1) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS IN EXPLICIT FORM 
    1028 ! ---   2) THE JACOBIAN OF THE PROBLEM IS A BANDED MATRIX 
    1029 ! ---   3) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS AUTONOMOUS 
    1030               DO 603 I=1,N 
    1031   603         AK1(I)=DY1(I) 
    1032               CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK1,IP) 
    1033               DO 610 I=1,N 
    1034   610         YNEW(I)=Y(I)+A21*AK1(I) 
    1035               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    1036               DO 611 I=1,N 
    1037   611         AK2(I)=DY(I)+HC21*AK1(I) 
    1038               CALL SOLB(N,LE,E,MLE,MUE,AK2,IP) 
    1039           ELSE 
    1040 ! --- THE MATRIX E (B=IDENTITY, JACOBIAN A FULL MATRIX) 
    1041               DO 801 J=1,N 
    1042               DO 800 I=1,N 
    1043   800         E(I,J)=-FJAC(I,J) 
    1044   801         E(J,J)=E(J,J)+FAC 
    1045               CALL DEC(N,LE,E,IP,INFO) 
    1046               IF (INFO.NE.0) GOTO 80 
    1047 ! --- THIS PART COMPUTES THE STAGES IN THE CASE WHERE 
    1048 ! ---   1) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS IN EXPLICIT FORM 
    1049 ! ---   2) THE JACOBIAN OF THE PROBLEM IS A FULL MATRIX 
    1050 ! ---   3) THE DIFFERENTIAL EQUATION IS AUTONOMOUS 
    1051               DO 803 I=1,N 
    1052   803         AK1(I)=DY1(I) 
    1053               CALL SOL(N,LE,E,AK1,IP) 
    1054               DO 810 I=1,N 
    1055   810         YNEW(I)=Y(I)+A21*AK1(I) 
    1056               CALL sed_func(N,JINDIC,X,YNEW,DY) 
    1057               DO 811 I=1,N 
    1058   811         AK2(I)=DY(I)+HC21*AK1(I) 
    1059               CALL SOL(N,LE,E,AK2,IP) 
    1060           END IF 
    1061       NSOL=NSOL+2 
    1062       NFCN=NFCN+1 
    1063 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    1064 !  ERROR ESTIMATION 
    1065 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    1066       NSTEP=NSTEP+1 
    1067 ! ------------ NEW SOLUTION --------------- 
    1068       DO 240 I=1,N 
    1069   240 YNEW(I)=Y(I)+B1*AK1(I)+B2*AK2(I) 
    1070 ! ------------ COMPUTE ERROR ESTIMATION ---------------- 
    1071       ERR=0.D0 
    1072       DO 300 I=1,N 
    1073       S=E1*AK1(I)+E2*AK2(I) 
    1074       IF (ITOL.EQ.0) THEN 
    1075          SK=ATOL(1)+RTOL(1)*DMAX1(DABS(Y(I)),DABS(YNEW(I))) 
    1076       ELSE 
    1077          SK=ATOL(I)+RTOL(I)*DMAX1(DABS(Y(I)),DABS(YNEW(I))) 
    1078       END IF 
    1079   300 ERR=ERR+(S/SK)**2 
    1080       ERR=DSQRT(ERR/N) 
    1081 ! --- COMPUTATION OF HNEW 
    1082 ! --- WE REQUIRE .2<=HNEW/H<=6. 
    1083       FAC=DMAX1(FAC2,DMIN1(FAC1,(ERR)**.25D0/.9D0)) 
    1084       HNEW=H/FAC 
    1085 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    1086 !  IS THE ERROR SMALL ENOUGH ? 
    1087 ! *** *** *** *** *** *** *** 
    1088       RJECT2 = .TRUE. 
    1089       IF (ERR.LE.1.D0) THEN 
    1090 ! --- STEP IS ACCEPTED 
    1091          NACCPT=NACCPT+1 
    1092          DO 44 I=1,N 
    1093   44     Y(I)=YNEW(I) 
    1094          XXOLD=X 
    1095          X=X+H 
    1096          RSTAT(2) = H 
    1097          IF (IRTRN.LT.0) GOTO 79 
    1098          IF (DABS(HNEW).GT.HMAXN) HNEW=POSNEG*HMAXN 
    1099          IF (REJECT) HNEW=POSNEG*DMIN1(DABS(HNEW),DABS(H)) 
    1100          REJECT=.FALSE. 
    1101          RJECT2=.FALSE. 
    1102          IF (NACCPT == 1) RSTAT(1) = (H+HNEW)/2.0 
    1103          H=HNEW 
    1104          GOTO 1 
    1105       ELSE 
    1106 ! --- STEP IS REJECTED 
    1107          IF (RJECT2) HNEW=H*FACREJ 
    1108          IF (REJECT) RJECT2=.TRUE. 
    1109          REJECT=.TRUE. 
    1110          H=HNEW 
    1111          IF (NACCPT.GE.1) NREJCT=NREJCT+1 
    1112          GOTO 2 
    1113       END IF 
    1114 ! --- EXIT 
    1115   80  WRITE (NUMSED,*) ' MATRIX E IS SINGULAR, INFO = ',INFO 
    1116       NSING=NSING+1 
    1117       IF (NSING.GE.5) GOTO 79 
    1118       H=H*0.5D0 
    1119       GOTO 2 
    1120   79  WRITE(NUMSED,979)X,H 
    1121  979  FORMAT(' EXIT OF ROS2 AT X=',D16.7,'   H=',D16.7) 
    1122       IDID=-1 
     805      END SUBROUTINE RO4COR 
     806 
     807      SUBROUTINE RODAS3 (A21,A31,A32,A41,A42,A43,C21,C31,C32,C41,C42,C43,  & 
     808                B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
     809 
     810      REAL(wp), INTENT(out) :: A21, A31, A32, A41, A42, A43, C21, C31 
     811      REAL(wp), INTENT(out) :: C32, C41, C42, C43, B1, B2, B3, B4, E1 
     812      REAL(wp), INTENT(out) :: E2, E3, E4, GAMMA 
     813 
     814         A21= 0.0 
     815         A31= 2.0 
     816         A32= 0.0 
     817         A41= 2.0 
     818         A42= 0.0 
     819         A43= 1.0 
     820         C21= 4.0 
     821         C31= 1.0 
     822         C32=-1.0 
     823         C41= 1.0 
     824         C42=-1.0 
     825         C43=-8.0/3.0 
     826         B1= 2.0 
     827         B2= 0.0 
     828         B3= 1.0 
     829         B4= 1.0 
     830         E1= 0.0 
     831         E2= 0.0 
     832         E3= 0.0 
     833         E4= 1.0 
     834         GAMMA= 0.5 
    1123835      RETURN 
    1124  
    1125       END SUBROUTINE RO2COR 
    1126  
    1127       SUBROUTINE SHAMP (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,      & 
    1128                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    1129       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    1130          A21=2.D0 
    1131          A31=48.D0/25.D0 
    1132          A32=6.D0/25.D0 
    1133          C21=-8.D0 
    1134          C31=372.D0/25.D0 
    1135          C32=12.D0/5.D0 
    1136          C41=-112.D0/125.D0 
    1137          C42=-54.D0/125.D0 
    1138          C43=-2.D0/5.D0 
    1139          B1=19.D0/9.D0 
    1140          B2=1.D0/2.D0 
    1141          B3=25.D0/108.D0 
    1142          B4=125.D0/108.D0 
    1143          E1=17.D0/54.D0 
    1144          E2=7.D0/36.D0 
    1145          E3=0.D0 
    1146          E4=125.D0/108.D0 
    1147          GAMMA=.5D0 
     836      END SUBROUTINE RODAS3 
     837 
     838      SUBROUTINE RODAS4(A21,A31,A32,A41,A42,A43,A51,A52,A53,A54,A61,A62,A63,  & 
     839                A64,A65,C21,C31,C32,C41,C42,C43,C51,C52,C53,C54,C61,C62,C63,  & 
     840                C64,C65,B1,B2,B3,B4,B5,B6,E1,E2,E3,E4,E5,E6,GAMMA) 
     841 
     842      REAL(wp), INTENT(out) :: A21,A31,A32,A41,A42,A43,A51,A52,A53,A54,A61 
     843      REAL(wp), INTENT(out) :: A62,A63,A64,A65,C21,C31,C32,C41,C42,C43,C51 
     844      REAL(wp), INTENT(out) :: C52,C53,C54,C61,C62,C63,C64,C65,B1,B2,B3,B4,B5 
     845      REAL(wp), INTENT(out) :: B6,E1,E2,E3,E4,E5,E6,GAMMA 
     846 
     847      A21 = 0.1544000000000000E+01 
     848      A31 = 0.9466785280815826 
     849      A32 = 0.2557011698983284 
     850      A41 = 0.3314825187068521E+01 
     851      A42 = 0.2896124015972201E+01 
     852      A43 = 0.9986419139977817 
     853      A51 = 0.1221224509226641E+01 
     854      A52 = 0.6019134481288629E+01 
     855      A53 = 0.1253708332932087E+02 
     856      A54 =-0.6878860361058950 
     857      A61 = A51 
     858      A62 = A52 
     859      A63 = A53 
     860      A64 = A54 
     861      A65 = 1.0 
     862      C21 =-0.5668800000000000E+01 
     863      C31 =-0.2430093356833875E+01 
     864      C32 =-0.2063599157091915 
     865      C41 =-0.1073529058151375 
     866      C42 =-0.9594562251023355E+01 
     867      C43 =-0.2047028614809616E+02 
     868      C51 = 0.7496443313967647E+01 
     869      C52 =-0.1024680431464352E+02 
     870      C53 =-0.3399990352819905E+02 
     871      C54 = 0.1170890893206160E+02 
     872      C61 = 0.8083246795921522E+01 
     873      C62 =-0.7981132988064893E+01 
     874      C63 =-0.3152159432874371E+02 
     875      C64 = 0.1631930543123136E+02 
     876      C65 =-0.6058818238834054E+01 
     877      B1 = A51 
     878      B2 = A52 
     879      B3 = A53 
     880      B4 = A54 
     881      B5 = 1.0 
     882      B6 = 1.0 
     883      E1 = 0.0 
     884      E2 = 0.0 
     885      E3 = 0.0 
     886      E4 = 0.0 
     887      E5 = 0.0 
     888      E6 = 1.0 
     889      GAMMA= 0.25 
    1148890      RETURN 
    1149       END SUBROUTINE SHAMP 
    1150 ! 
    1151       SUBROUTINE GRK4A (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,     & 
    1152                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    1153       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    1154        A21= 0.1108860759493671D+01 
    1155        A31= 0.2377085261983360D+01 
    1156        A32= 0.1850114988899692D+00 
    1157        C21=-0.4920188402397641D+01 
    1158        C31= 0.1055588686048583D+01 
    1159        C32= 0.3351817267668938D+01 
    1160        C41= 0.3846869007049313D+01 
    1161        C42= 0.3427109241268180D+01 
    1162        C43=-0.2162408848753263D+01 
    1163        B1= 0.1845683240405840D+01 
    1164        B2= 0.1369796894360503D+00 
    1165        B3= 0.7129097783291559D+00 
    1166        B4= 0.6329113924050632D+00 
    1167        E1= 0.4831870177201765D-01 
    1168        E2=-0.6471108651049505D+00 
    1169        E3= 0.2186876660500240D+00 
    1170        E4=-0.6329113924050632D+00 
    1171        GAMMA= 0.3950000000000000D+00 
    1172       RETURN 
    1173  
    1174       END SUBROUTINE GRK4A 
    1175 ! 
    1176       SUBROUTINE GRK4T (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,     & 
    1177                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    1178       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    1179        A21= 0.2000000000000000D+01 
    1180        A31= 0.4524708207373116D+01 
    1181        A32= 0.4163528788597648D+01 
    1182        C21=-0.5071675338776316D+01 
    1183        C31= 0.6020152728650786D+01 
    1184        C32= 0.1597506846727117D+00 
    1185        C41=-0.1856343618686113D+01 
    1186        C42=-0.8505380858179826D+01 
    1187        C43=-0.2084075136023187D+01 
    1188        B1= 0.3957503746640777D+01 
    1189        B2= 0.4624892388363313D+01 
    1190        B3= 0.6174772638750108D+00 
    1191        B4= 0.1282612945269037D+01 
    1192        E1= 0.2302155402932996D+01 
    1193        E2= 0.3073634485392623D+01 
    1194        E3=-0.8732808018045032D+00 
    1195        E4=-0.1282612945269037D+01 
    1196        GAMMA= 0.2310000000000000D+00 
    1197       RETURN 
    1198  
    1199       END SUBROUTINE GRK4T 
    1200 ! 
    1201       SUBROUTINE VELDS (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,     & 
    1202                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    1203 ! --- METHOD GIVEN BY VAN VELDHUIZEN 
    1204       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    1205        A21= 0.2000000000000000D+01 
    1206        A31= 0.1750000000000000D+01 
    1207        A32= 0.2500000000000000D+00 
    1208        C21=-0.8000000000000000D+01 
    1209        C31=-0.8000000000000000D+01 
    1210        C32=-0.1000000000000000D+01 
    1211        C41= 0.5000000000000000D+00 
    1212        C42=-0.5000000000000000D+00 
    1213        C43= 0.2000000000000000D+01 
    1214        B1= 0.1333333333333333D+01 
    1215        B2= 0.6666666666666667D+00 
    1216        B3=-0.1333333333333333D+01 
    1217        B4= 0.1333333333333333D+01 
    1218        E1=-0.3333333333333333D+00 
    1219        E2=-0.3333333333333333D+00 
    1220        E3=-0.0000000000000000D+00 
    1221        E4=-0.1333333333333333D+01 
    1222        GAMMA= 0.5000000000000000D+00 
    1223       RETURN 
    1224       END SUBROUTINE VELDS 
    1225 ! 
    1226       SUBROUTINE VELDD (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,     & 
    1227                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    1228 ! --- METHOD GIVEN BY VAN VELDHUIZEN 
    1229       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    1230        A21= 0.2000000000000000D+01 
    1231        A31= 0.4812234362695436D+01 
    1232        A32= 0.4578146956747842D+01 
    1233        C21=-0.5333333333333331D+01 
    1234        C31= 0.6100529678848254D+01 
    1235        C32= 0.1804736797378427D+01 
    1236        C41=-0.2540515456634749D+01 
    1237        C42=-0.9443746328915205D+01 
    1238        C43=-0.1988471753215993D+01 
    1239        B1= 0.4289339254654537D+01 
    1240        B2= 0.5036098482851414D+01 
    1241        B3= 0.6085736420673917D+00 
    1242        B4= 0.1355958941201148D+01 
    1243        E1= 0.2175672787531755D+01 
    1244        E2= 0.2950911222575741D+01 
    1245        E3=-0.7859744544887430D+00 
    1246        E4=-0.1355958941201148D+01 
    1247        GAMMA= 0.2257081148225682D+00 
    1248       RETURN 
    1249       END SUBROUTINE VELDD 
    1250 ! 
    1251       SUBROUTINE LSTAB (A21,A31,A32,C21,C31,C32,C41,C42,C43,     & 
    1252                 B1,B2,B3,B4,E1,E2,E3,E4,GAMMA) 
    1253 ! --- AN L-STABLE METHOD 
    1254       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    1255        A21= 0.2000000000000000D+01 
    1256        A31= 0.1867943637803922D+01 
    1257        A32= 0.2344449711399156D+00 
    1258        C21=-0.7137615036412310D+01 
    1259        C31= 0.2580708087951457D+01 
    1260        C32= 0.6515950076447975D+00 
    1261        C41=-0.2137148994382534D+01 
    1262        C42=-0.3214669691237626D+00 
    1263        C43=-0.6949742501781779D+00 
    1264        B1= 0.2255570073418735D+01 
    1265        B2= 0.2870493262186792D+00 
    1266        B3= 0.4353179431840180D+00 
    1267        B4= 0.1093502252409163D+01 
    1268        E1=-0.2815431932141155D+00 
    1269        E2=-0.7276199124938920D-01 
    1270        E3=-0.1082196201495311D+00 
    1271        E4=-0.1093502252409163D+01 
    1272        GAMMA= 0.5728200000000000D+00 
    1273       RETURN 
    1274  
    1275       END SUBROUTINE LSTAB 
    1276  
    1277       SUBROUTINE ROS3PR(A21,A31,A32,C21,C31,C32,B1,B2,B3,E1,E2,E3,GAMMA) 
    1278       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    1279          A21=1.0 
    1280          A31=1.0 
    1281          A32=0.0 
    1282          C21=-0.10156171083877702091975600115545E+01 
    1283          C31= 0.40759956452537699824805835358067E+01 
    1284          C32= 0.92076794298330791242156818474003E+01 
    1285          B1= 0.1E+01 
    1286          B2= 0.61697947043828245592553615689730E+01 
    1287          B3= -0.42772256543218573326238373806514 
    1288          E1= 0.5 
    1289          E2=-0.29079558716805469821718236208017E+01 
    1290          E3= 0.22354069897811569627360909276199 
    1291          GAMMA=0.43586652150845899941601945119356 
    1292       RETURN 
    1293       END SUBROUTINE ROS3PR 
    1294  
    1295       SUBROUTINE RO2COEF (A21,C21,B1,B2,E1,E2,GAMMA) 
    1296       IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) 
    1297          A21=1.D0 
    1298          C21=-2.D0 
    1299          B1=3./2. 
    1300          B2=1./2. 
    1301          E1=1./2. 
    1302          E2=1./2. 
    1303          GAMMA=1.0 + 1.0/SQRT(2.) 
    1304       RETURN 
    1305       END SUBROUTINE RO2COEF 
    1306 ! 
    1307       SUBROUTINE DEC (N, NDIM, A, IP, IER) 
    1308 ! VERSION REAL DOUBLE PRECISION 
    1309       INTEGER N,NDIM,IP,IER,NM1,K,KP1,M,I,J 
    1310       DOUBLE PRECISION A,T 
    1311       DIMENSION A(NDIM,N), IP(N) 
    1312 !----------------------------------------------------------------------- 
    1313 !  MATRIX TRIANGULARIZATION BY GAUSSIAN ELIMINATION. 
    1314 !  INPUT.. 
    1315 !     N = ORDER OF MATRIX. 
    1316 !     NDIM = DECLARED DIMENSION OF ARRAY  A . 
    1317 !     A = MATRIX TO BE TRIANGULARIZED. 
    1318 !  OUTPUT.. 
    1319 !     A(I,J), I.LE.J = UPPER TRIANGULAR FACTOR, U . 
    1320 !     A(I,J), I.GT.J = MULTIPLIERS = LOWER TRIANGULAR FACTOR, I - L. 
    1321 !     IP(K), K.LT.N = INDEX OF K-TH PIVOT ROW. 
    1322 !     IP(N) = (-1)**(NUMBER OF INTERCHANGES) OR O . 
    1323 !     IER = 0 IF MATRIX A IS NONSINGULAR, OR K IF FOUND TO BE 
    1324 !           SINGULAR AT STAGE K. 
    1325 !  USE  SOL  TO OBTAIN SOLUTION OF LINEAR SYSTEM. 
    1326 !  DETERM(A) = IP(N)*A(1,1)*A(2,2)*...*A(N,N). 
    1327 !  IF IP(N)=O, A IS SINGULAR, SOL WILL DIVIDE BY ZERO. 
    1328 ! 
    1329 !  REFERENCE.. 
    1330 !     C. B. MOLER, ALGORITHM 423, LINEAR EQUATION SOLVER, 
    1331 !     C.A.C.M. 15 (1972), P. 274. 
    1332 !----------------------------------------------------------------------- 
    1333       IER = 0 
    1334       IP(N) = 1 
    1335       IF (N .EQ. 1) GO TO 70 
    1336       NM1 = N - 1 
    1337       DO 60 K = 1,NM1 
    1338         KP1 = K + 1 
    1339         M = K 
    1340         DO 10 I = KP1,N 
    1341           IF (DABS(A(I,K)) .GT. DABS(A(M,K))) M = I 
    1342  10     CONTINUE 
    1343         IP(K) = M 
    1344         T = A(M,K) 
    1345         IF (M .EQ. K) GO TO 20 
    1346         IP(N) = -IP(N) 
    1347         A(M,K) = A(K,K) 
    1348         A(K,K) = T 
    1349  20     CONTINUE 
    1350         IF (T .EQ. 0.D0) GO TO 80 
    1351         T