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.
traqsr.F90 in NEMO/trunk/src/OCE/TRA – NEMO

source: NEMO/trunk/src/OCE/TRA/traqsr.F90 @ 14189

Last change on this file since 14189 was 14189, checked in by hadcv, 4 years ago

#2365: Remove comments from initial merge

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 24.0 KB
RevLine 
[3]1MODULE traqsr
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  traqsr  ***
[6140]4   !! Ocean physics:   solar radiation penetration in the top ocean levels
[3]5   !!======================================================================
[1423]6   !! History :  OPA  !  1990-10  (B. Blanke)  Original code
7   !!            7.0  !  1991-11  (G. Madec)
8   !!                 !  1996-01  (G. Madec)  s-coordinates
9   !!   NEMO     1.0  !  2002-06  (G. Madec)  F90: Free form and module
10   !!             -   !  2005-11  (G. Madec) zco, zps, sco coordinate
[14072]11   !!            3.2  !  2009-04  (G. Madec & NEMO team)
12   !!            3.6  !  2012-05  (C. Rousset) store attenuation coef for use in ice model
[6403]13   !!            3.6  !  2015-12  (O. Aumont, J. Jouanno, C. Ethe) use vertical profile of chlorophyll
[14072]14   !!            3.7  !  2015-11  (G. Madec, A. Coward)  remove optimisation for fix volume
[3]15   !!----------------------------------------------------------------------
[503]16
17   !!----------------------------------------------------------------------
[14072]18   !!   tra_qsr       : temperature trend due to the penetration of solar radiation
19   !!   tra_qsr_init  : initialization of the qsr penetration
[3]20   !!----------------------------------------------------------------------
[6140]21   USE oce            ! ocean dynamics and active tracers
22   USE phycst         ! physical constants
23   USE dom_oce        ! ocean space and time domain
[14090]24   USE domtile
[6140]25   USE sbc_oce        ! surface boundary condition: ocean
26   USE trc_oce        ! share SMS/Ocean variables
[4990]27   USE trd_oce        ! trends: ocean variables
28   USE trdtra         ! trends manager: tracers
[6140]29   !
30   USE in_out_manager ! I/O manager
31   USE prtctl         ! Print control
[9019]32   USE iom            ! I/O library
[6140]33   USE fldread        ! read input fields
34   USE restart        ! ocean restart
35   USE lib_mpp        ! MPP library
36   USE lbclnk         ! ocean lateral boundary conditions (or mpp link)
[3294]37   USE timing         ! Timing
[3]38
39   IMPLICIT NONE
40   PRIVATE
41
[2528]42   PUBLIC   tra_qsr       ! routine called by step.F90 (ln_traqsr=T)
[5407]43   PUBLIC   tra_qsr_init  ! routine called by nemogcm.F90
[3]44
[4147]45   !                                 !!* Namelist namtra_qsr: penetrative solar radiation
46   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_traqsr    !: light absorption (qsr) flag
[14072]47   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_qsr_rgb   !: Red-Green-Blue light absorption flag
[4147]48   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_qsr_2bd   !: 2 band         light absorption flag
49   LOGICAL , PUBLIC ::   ln_qsr_bio   !: bio-model      light absorption flag
50   INTEGER , PUBLIC ::   nn_chldta    !: use Chlorophyll data (=1) or not (=0)
51   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_abs       !: fraction absorbed in the very near surface (RGB & 2 bands)
52   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_si0       !: very near surface depth of extinction      (RGB & 2 bands)
53   REAL(wp), PUBLIC ::   rn_si1       !: deepest depth of extinction (water type I)       (2 bands)
[6140]54   !
55   INTEGER , PUBLIC ::   nksr         !: levels below which the light cannot penetrate (depth larger than 391 m)
[14072]56
[6140]57   INTEGER, PARAMETER ::   np_RGB  = 1   ! R-G-B     light penetration with constant Chlorophyll
58   INTEGER, PARAMETER ::   np_RGBc = 2   ! R-G-B     light penetration with Chlorophyll data
59   INTEGER, PARAMETER ::   np_2BD  = 3   ! 2 bands   light penetration
60   INTEGER, PARAMETER ::   np_BIO  = 4   ! bio-model light penetration
61   !
62   INTEGER  ::   nqsr    ! user choice of the type of light penetration
63   REAL(wp) ::   xsi0r   ! inverse of rn_si0
64   REAL(wp) ::   xsi1r   ! inverse of rn_si1
65   !
[13333]66   REAL(wp) , PUBLIC, DIMENSION(3,61)   ::   rkrgb    ! tabulated attenuation coefficients for RGB absorption
[1423]67   TYPE(FLD), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::   sf_chl   ! structure of input Chl (file informations, fields read)
[3]68
69   !! * Substitutions
[12377]70#  include "do_loop_substitute.h90"
[13237]71#  include "domzgr_substitute.h90"
[3]72   !!----------------------------------------------------------------------
[9598]73   !! NEMO/OCE 4.0 , NEMO Consortium (2018)
[888]74   !! $Id$
[10068]75   !! Software governed by the CeCILL license (see ./LICENSE)
[3]76   !!----------------------------------------------------------------------
77CONTAINS
78
[12377]79   SUBROUTINE tra_qsr( kt, Kmm, pts, Krhs )
[3]80      !!----------------------------------------------------------------------
81      !!                  ***  ROUTINE tra_qsr  ***
82      !!
83      !! ** Purpose :   Compute the temperature trend due to the solar radiation
[6140]84      !!              penetration and add it to the general temperature trend.
[3]85      !!
[1423]86      !! ** Method  : The profile of the solar radiation within the ocean is defined
87      !!      through 2 wavebands (rn_si0,rn_si1) or 3 wavebands (RGB) and a ratio rn_abs
88      !!      Considering the 2 wavebands case:
89      !!         I(k) = Qsr*( rn_abs*EXP(z(k)/rn_si0) + (1.-rn_abs)*EXP(z(k)/rn_si1) )
[14072]90      !!         The temperature trend associated with the solar radiation penetration
[12489]91      !!         is given by : zta = 1/e3t dk[ I ] / (rho0*Cp)
[3]92      !!         At the bottom, boudary condition for the radiation is no flux :
93      !!      all heat which has not been absorbed in the above levels is put
94      !!      in the last ocean level.
[14072]95      !!         The computation is only done down to the level where
96      !!      I(k) < 1.e-15 W/m2 (i.e. over the top nksr levels) .
[3]97      !!
98      !! ** Action  : - update ta with the penetrative solar radiation trend
[6140]99      !!              - send  trend for further diagnostics (l_trdtra=T)
[1423]100      !!
101      !! Reference  : Jerlov, N. G., 1968 Optical Oceanography, Elsevier, 194pp.
102      !!              Lengaigne et al. 2007, Clim. Dyn., V28, 5, 503-516.
[6403]103      !!              Morel, A. et Berthon, JF, 1989, Limnol Oceanogr 34(8), 1545-1562
[503]104      !!----------------------------------------------------------------------
[12377]105      INTEGER,                                   INTENT(in   ) :: kt            ! ocean time-step
106      INTEGER,                                   INTENT(in   ) :: Kmm, Krhs     ! time level indices
107      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk,jpts,jpt), INTENT(inout) :: pts           ! active tracers and RHS of tracer equation
[2715]108      !
[6140]109      INTEGER  ::   ji, jj, jk               ! dummy loop indices
[13982]110      INTEGER  ::   irgb, isi, iei, isj, iej ! local integers
[6140]111      REAL(wp) ::   zchl, zcoef, z1_2        ! local scalars
112      REAL(wp) ::   zc0 , zc1 , zc2 , zc3    !    -         -
[4161]113      REAL(wp) ::   zzc0, zzc1, zzc2, zzc3   !    -         -
[13205]114      REAL(wp) ::   zz0 , zz1 , ze3t, zlui   !    -         -
115      REAL(wp) ::   zCb, zCmax, zpsi, zpsimax, zrdpsi, zCze
116      REAL(wp) ::   zlogc, zlogze, zlogCtot, zlogCze
117      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)   :: ze0, ze1, ze2, ze3
118      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) :: ztrdt, zetot, ztmp3d
[3]119      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]120      !
[9019]121      IF( ln_timing )   CALL timing_start('tra_qsr')
[3294]122      !
[13982]123      IF( ntile == 0 .OR. ntile == 1 )  THEN                       ! Do only on the first tile
124         IF( kt == nit000 ) THEN
125            IF(lwp) WRITE(numout,*)
126            IF(lwp) WRITE(numout,*) 'tra_qsr : penetration of the surface solar radiation'
127            IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
128         ENDIF
[3]129      ENDIF
[6140]130      !
131      IF( l_trdtra ) THEN      ! trends diagnostic: save the input temperature trend
[13982]132         ALLOCATE( ztrdt(jpi,jpj,jpk) )
[12377]133         ztrdt(:,:,:) = pts(:,:,:,jp_tem,Krhs)
[216]134      ENDIF
[6140]135      !
136      !                         !-----------------------------------!
137      !                         !  before qsr induced heat content  !
138      !                         !-----------------------------------!
[13982]139      IF( ntsi == Nis0 ) THEN ; isi = nn_hls ; ELSE ; isi = 0 ; ENDIF    ! Avoid double-counting when using tiling
140      IF( ntsj == Njs0 ) THEN ; isj = nn_hls ; ELSE ; isj = 0 ; ENDIF
141      IF( ntei == Nie0 ) THEN ; iei = nn_hls ; ELSE ; iei = 0 ; ENDIF
142      IF( ntej == Nje0 ) THEN ; iej = nn_hls ; ELSE ; iej = 0 ; ENDIF
143
[6140]144      IF( kt == nit000 ) THEN          !==  1st time step  ==!
[14053]145         IF( ln_rstart .AND. .NOT.l_1st_euler ) THEN    ! read in restart
[6140]146            z1_2 = 0.5_wp
[13982]147            IF( ntile == 0 .OR. ntile == 1 )  THEN                        ! Do only on the first tile
148               IF(lwp) WRITE(numout,*) '          nit000-1 qsr tracer content forcing field read in the restart file'
149               CALL iom_get( numror, jpdom_auto, 'qsr_hc_b', qsr_hc_b )   ! before heat content trend due to Qsr flux
150            ENDIF
[14053]151         ELSE                                           ! No restart or Euler forward at 1st time step
[6140]152            z1_2 = 1._wp
[13982]153            DO_3D( isj, iej, isi, iei, 1, jpk )
154               qsr_hc_b(ji,jj,jk) = 0._wp
155            END_3D
[2528]156         ENDIF
[6140]157      ELSE                             !==  Swap of qsr heat content  ==!
158         z1_2 = 0.5_wp
[13982]159         DO_3D( isj, iej, isi, iei, 1, jpk )
160            qsr_hc_b(ji,jj,jk) = qsr_hc(ji,jj,jk)
161         END_3D
[2528]162      ENDIF
[6140]163      !
164      !                         !--------------------------------!
165      SELECT CASE( nqsr )       !  now qsr induced heat content  !
166      !                         !--------------------------------!
167      !
168      CASE( np_BIO )                   !==  bio-model fluxes  ==!
169         !
[13982]170         DO_3D( isj, iej, isi, iei, 1, nksr )
171            qsr_hc(ji,jj,jk) = r1_rho0_rcp * ( etot3(ji,jj,jk) - etot3(ji,jj,jk+1) )
172         END_3D
[6140]173         !
174      CASE( np_RGB , np_RGBc )         !==  R-G-B fluxes  ==!
175         !
[13982]176         ALLOCATE( ze0 (A2D(nn_hls))           , ze1 (A2D(nn_hls)) ,   &
177            &      ze2 (A2D(nn_hls))           , ze3 (A2D(nn_hls)) ,   &
178            &      ztmp3d(A2D(nn_hls),nksr + 1)                     )
[6140]179         !
180         IF( nqsr == np_RGBc ) THEN          !*  Variable Chlorophyll
[13982]181            IF( ntile == 0 .OR. ntile == 1 )  THEN                                         ! Do only for the full domain
182               IF( ln_tile ) CALL dom_tile( ntsi, ntsj, ntei, ntej, ktile = 0 )            ! Use full domain
183               CALL fld_read( kt, 1, sf_chl )         ! Read Chl data and provides it at the current time step
184               IF( ln_tile ) CALL dom_tile( ntsi, ntsj, ntei, ntej, ktile = 1 )            ! Revert to tile domain
185            ENDIF
[13205]186            !
187            ! Separation in R-G-B depending on the surface Chl
188            ! perform and store as many of the 2D calculations as possible
189            ! before the 3D loop (use the temporary 2D arrays to replace the
190            ! most expensive calculations)
191            !
[13982]192            DO_2D( isj, iej, isi, iei )
[13205]193                       ! zlogc = log(zchl)
[14072]194               zlogc = LOG ( MIN( 10. , MAX( 0.03, sf_chl(1)%fnow(ji,jj,1) ) ) )
[13205]195                       ! zc1 : log(zCze)  = log (1.12  * zchl**0.803)
[14072]196               zc1   = 0.113328685307 + 0.803 * zlogc
[13205]197                       ! zc2 : log(zCtot) = log(40.6  * zchl**0.459)
[14072]198               zc2   = 3.703768066608 + 0.459 * zlogc
[13205]199                       ! zc3 : log(zze)   = log(568.2 * zCtot**(-0.746))
[14072]200               zc3   = 6.34247346942  - 0.746 * zc2
[13205]201                       ! IF( log(zze) > log(102.) ) log(zze) = log(200.0 * zCtot**(-0.293))
[14072]202               IF( zc3 > 4.62497281328 ) zc3 = 5.298317366548 - 0.293 * zc2
203               !
[13205]204               ze0(ji,jj) = zlogc                                                 ! ze0 = log(zchl)
205               ze1(ji,jj) = EXP( zc1 )                                            ! ze1 = zCze
206               ze2(ji,jj) = 1._wp / ( 0.710 + zlogc * ( 0.159 + zlogc * 0.021 ) ) ! ze2 = 1/zdelpsi
207               ze3(ji,jj) = EXP( - zc3 )                                          ! ze3 = 1/zze
208            END_2D
[14072]209
[13205]210!
[13982]211            DO_3D( isj, iej, isi, iei, 1, nksr + 1 )
[13205]212               ! zchl    = ALOG( ze0(ji,jj) )
213               zlogc = ze0(ji,jj)
214               !
215               zCb       = 0.768 + zlogc * ( 0.087 - zlogc * ( 0.179 + zlogc * 0.025 ) )
216               zCmax     = 0.299 - zlogc * ( 0.289 - zlogc * 0.579 )
217               zpsimax   = 0.6   - zlogc * ( 0.640 - zlogc * ( 0.021 + zlogc * 0.115 ) )
218               ! zdelpsi = 0.710 + zlogc * ( 0.159 + zlogc * 0.021 )
219               !
220               zCze   = ze1(ji,jj)
221               zrdpsi = ze2(ji,jj)                                                 ! 1/zdelpsi
222               zpsi   = ze3(ji,jj) * gdepw(ji,jj,jk,Kmm)                           ! gdepw/zze
223               !
224               ! NB. make sure zchl value is such that: zchl = MIN( 10. , MAX( 0.03, zchl ) )
225               zchl = MIN( 10. , MAX( 0.03, zCze * ( zCb + zCmax * EXP( -( (zpsi - zpsimax) * zrdpsi )**2 ) ) ) )
226               ! Convert chlorophyll value to attenuation coefficient look-up table index
227               ztmp3d(ji,jj,jk) = 41 + 20.*LOG10(zchl) + 1.e-15
228            END_3D
229         ELSE                                !* constant chlorophyll
230            zchl = 0.05
[14072]231            ! NB. make sure constant value is such that:
[13205]232            zchl = MIN( 10. , MAX( 0.03, zchl ) )
233            ! Convert chlorophyll value to attenuation coefficient look-up table index
234            zlui = 41 + 20.*LOG10(zchl) + 1.e-15
[6403]235            DO jk = 1, nksr + 1
[13982]236               ztmp3d(:,:,jk) = zlui
[3]237            END DO
[4161]238         ENDIF
[1423]239         !
[6140]240         zcoef  = ( 1. - rn_abs ) / 3._wp    !* surface equi-partition in R-G-B
[13982]241         DO_2D( isj, iej, isi, iei )
[13205]242            ze0(ji,jj) = rn_abs * qsr(ji,jj)
243            ze1(ji,jj) = zcoef  * qsr(ji,jj)
244            ze2(ji,jj) = zcoef  * qsr(ji,jj)
245            ze3(ji,jj) = zcoef  * qsr(ji,jj)
[14072]246            ! store the surface SW radiation; re-use the surface ztmp3d array
[13205]247            ! since the surface attenuation coefficient is not used
248            ztmp3d(ji,jj,1) =       qsr(ji,jj)
[12377]249         END_2D
[6140]250         !
[13497]251         !                                    !* interior equi-partition in R-G-B depending on vertical profile of Chl
[13982]252         DO_3D( isj, iej, isi, iei, 2, nksr + 1 )
[13205]253            ze3t = e3t(ji,jj,jk-1,Kmm)
254            irgb = NINT( ztmp3d(ji,jj,jk) )
255            zc0 = ze0(ji,jj) * EXP( - ze3t * xsi0r )
256            zc1 = ze1(ji,jj) * EXP( - ze3t * rkrgb(1,irgb) )
257            zc2 = ze2(ji,jj) * EXP( - ze3t * rkrgb(2,irgb) )
258            zc3 = ze3(ji,jj) * EXP( - ze3t * rkrgb(3,irgb) )
259            ze0(ji,jj) = zc0
260            ze1(ji,jj) = zc1
261            ze2(ji,jj) = zc2
262            ze3(ji,jj) = zc3
263            ztmp3d(ji,jj,jk) = ( zc0 + zc1 + zc2 + zc3 ) * wmask(ji,jj,jk)
264         END_3D
[6140]265         !
[13982]266         DO_3D( isj, iej, isi, iei, 1, nksr )          !* now qsr induced heat content
[13205]267            qsr_hc(ji,jj,jk) = r1_rho0_rcp * ( ztmp3d(ji,jj,jk) - ztmp3d(ji,jj,jk+1) )
[12377]268         END_3D
[187]269         !
[14072]270         DEALLOCATE( ze0 , ze1 , ze2 , ze3 , ztmp3d )
[6140]271         !
272      CASE( np_2BD  )            !==  2-bands fluxes  ==!
273         !
[12489]274         zz0 =        rn_abs   * r1_rho0_rcp      ! surface equi-partition in 2-bands
275         zz1 = ( 1. - rn_abs ) * r1_rho0_rcp
[13982]276         DO_3D( isj, iej, isi, iei, 1, nksr )          !* now qsr induced heat content
[12377]277            zc0 = zz0 * EXP( -gdepw(ji,jj,jk  ,Kmm)*xsi0r ) + zz1 * EXP( -gdepw(ji,jj,jk  ,Kmm)*xsi1r )
278            zc1 = zz0 * EXP( -gdepw(ji,jj,jk+1,Kmm)*xsi0r ) + zz1 * EXP( -gdepw(ji,jj,jk+1,Kmm)*xsi1r )
[14072]279            qsr_hc(ji,jj,jk) = qsr(ji,jj) * ( zc0 * wmask(ji,jj,jk) - zc1 * wmask(ji,jj,jk+1) )
[12377]280         END_3D
[2528]281         !
[6140]282      END SELECT
283      !
284      !                          !-----------------------------!
[13497]285      !                          !  update to the temp. trend  !
286      !                          !-----------------------------!
[13295]287      DO_3D( 0, 0, 0, 0, 1, nksr )
[12377]288         pts(ji,jj,jk,jp_tem,Krhs) = pts(ji,jj,jk,jp_tem,Krhs)   &
[13237]289            &                      + z1_2 * ( qsr_hc_b(ji,jj,jk) + qsr_hc(ji,jj,jk) )   &
290            &                             / e3t(ji,jj,jk,Kmm)
[12377]291      END_3D
[6140]292      !
[9019]293      ! sea-ice: store the 1st ocean level attenuation coefficient
[13982]294      DO_2D( isj, iej, isi, iei )
[12489]295         IF( qsr(ji,jj) /= 0._wp ) THEN   ;   fraqsr_1lev(ji,jj) = qsr_hc(ji,jj,1) / ( r1_rho0_rcp * qsr(ji,jj) )
[12377]296         ELSE                             ;   fraqsr_1lev(ji,jj) = 1._wp
297         ENDIF
298      END_2D
[2528]299      !
[13982]300      ! TEMP: [tiling] This change not necessary and working array can use A2D(nn_hls) if using XIOS (subdomain support)
301      IF( ntile == 0 .OR. ntile == nijtile )  THEN                ! Do only for the full domain
302         IF( iom_use('qsr3d') ) THEN      ! output the shortwave Radiation distribution
303            ALLOCATE( zetot(jpi,jpj,jpk) )
304            zetot(:,:,nksr+1:jpk) = 0._wp     ! below ~400m set to zero
305            DO jk = nksr, 1, -1
306               zetot(:,:,jk) = zetot(:,:,jk+1) + qsr_hc(:,:,jk) * rho0_rcp
307            END DO
308            CALL iom_put( 'qsr3d', zetot )   ! 3D distribution of shortwave Radiation
309            DEALLOCATE( zetot )
310         ENDIF
[2528]311      ENDIF
[6140]312      !
[13982]313      IF( ntile == 0 .OR. ntile == nijtile )  THEN                ! Do only on the last tile
314         IF( lrst_oce ) THEN     ! write in the ocean restart file
315            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'qsr_hc_b'   , qsr_hc      )
316            CALL iom_rstput( kt, nitrst, numrow, 'fraqsr_1lev', fraqsr_1lev )
317         ENDIF
[6140]318      ENDIF
319      !
[503]320      IF( l_trdtra ) THEN     ! qsr tracers trends saved for diagnostics
[12377]321         ztrdt(:,:,:) = pts(:,:,:,jp_tem,Krhs) - ztrdt(:,:,:)
322         CALL trd_tra( kt, Kmm, Krhs, 'TRA', jp_tem, jptra_qsr, ztrdt )
[13982]323         DEALLOCATE( ztrdt )
[3]324      ENDIF
[457]325      !                       ! print mean trends (used for debugging)
[12377]326      IF(sn_cfctl%l_prtctl)   CALL prt_ctl( tab3d_1=pts(:,:,:,jp_tem,Krhs), clinfo1=' qsr  - Ta: ', mask1=tmask, clinfo3='tra-ta' )
[503]327      !
[9019]328      IF( ln_timing )   CALL timing_stop('tra_qsr')
[3294]329      !
[3]330   END SUBROUTINE tra_qsr
331
332
333   SUBROUTINE tra_qsr_init
334      !!----------------------------------------------------------------------
335      !!                  ***  ROUTINE tra_qsr_init  ***
336      !!
337      !! ** Purpose :   Initialization for the penetrative solar radiation
338      !!
339      !! ** Method  :   The profile of solar radiation within the ocean is set
[1423]340      !!      from two length scale of penetration (rn_si0,rn_si1) and a ratio
[1601]341      !!      (rn_abs). These parameters are read in the namtra_qsr namelist. The
[14072]342      !!      default values correspond to clear water (type I in Jerlov'
[3]343      !!      (1968) classification.
344      !!         called by tra_qsr at the first timestep (nit000)
345      !!
[1423]346      !! ** Action  : - initialize rn_si0, rn_si1 and rn_abs
[3]347      !!
[503]348      !! Reference : Jerlov, N. G., 1968 Optical Oceanography, Elsevier, 194pp.
[3]349      !!----------------------------------------------------------------------
[6140]350      INTEGER  ::   ji, jj, jk                  ! dummy loop indices
351      INTEGER  ::   ios, irgb, ierror, ioptio   ! local integer
352      REAL(wp) ::   zz0, zc0 , zc1, zcoef      ! local scalars
353      REAL(wp) ::   zz1, zc2 , zc3, zchl       !   -      -
[2715]354      !
[1423]355      CHARACTER(len=100) ::   cn_dir   ! Root directory for location of ssr files
356      TYPE(FLD_N)        ::   sn_chl   ! informations about the chlorofyl field to be read
[2715]357      !!
[9019]358      NAMELIST/namtra_qsr/  sn_chl, cn_dir, ln_qsr_rgb, ln_qsr_2bd, ln_qsr_bio,  &
[2528]359         &                  nn_chldta, rn_abs, rn_si0, rn_si1
[3]360      !!----------------------------------------------------------------------
[3294]361      !
[6140]362      READ  ( numnam_ref, namtra_qsr, IOSTAT = ios, ERR = 901)
[11536]363901   IF( ios /= 0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namtra_qsr in reference namelist' )
[3294]364      !
[4147]365      READ  ( numnam_cfg, namtra_qsr, IOSTAT = ios, ERR = 902 )
[11536]366902   IF( ios >  0 )   CALL ctl_nam ( ios , 'namtra_qsr in configuration namelist' )
[4624]367      IF(lwm) WRITE ( numond, namtra_qsr )
[1423]368      !
369      IF(lwp) THEN                ! control print
370         WRITE(numout,*)
371         WRITE(numout,*) 'tra_qsr_init : penetration of the surface solar radiation'
372         WRITE(numout,*) '~~~~~~~~~~~~'
[1601]373         WRITE(numout,*) '   Namelist namtra_qsr : set the parameter of penetration'
[6140]374         WRITE(numout,*) '      RGB (Red-Green-Blue) light penetration       ln_qsr_rgb = ', ln_qsr_rgb
375         WRITE(numout,*) '      2 band               light penetration       ln_qsr_2bd = ', ln_qsr_2bd
376         WRITE(numout,*) '      bio-model            light penetration       ln_qsr_bio = ', ln_qsr_bio
377         WRITE(numout,*) '      RGB : Chl data (=1) or cst value (=0)        nn_chldta  = ', nn_chldta
378         WRITE(numout,*) '      RGB & 2 bands: fraction of light (rn_si1)    rn_abs     = ', rn_abs
379         WRITE(numout,*) '      RGB & 2 bands: shortess depth of extinction  rn_si0     = ', rn_si0
380         WRITE(numout,*) '      2 bands: longest depth of extinction         rn_si1     = ', rn_si1
381         WRITE(numout,*)
[1423]382      ENDIF
[6140]383      !
384      ioptio = 0                    ! Parameter control
385      IF( ln_qsr_rgb  )   ioptio = ioptio + 1
386      IF( ln_qsr_2bd  )   ioptio = ioptio + 1
387      IF( ln_qsr_bio  )   ioptio = ioptio + 1
388      !
389      IF( ioptio /= 1 )   CALL ctl_stop( 'Choose ONE type of light penetration in namelist namtra_qsr',  &
390         &                               ' 2 bands, 3 RGB bands or bio-model light penetration' )
391      !
[14072]392      IF( ln_qsr_rgb .AND. nn_chldta == 0 )   nqsr = np_RGB
[6140]393      IF( ln_qsr_rgb .AND. nn_chldta == 1 )   nqsr = np_RGBc
394      IF( ln_qsr_2bd                      )   nqsr = np_2BD
395      IF( ln_qsr_bio                      )   nqsr = np_BIO
396      !
397      !                             ! Initialisation
398      xsi0r = 1._wp / rn_si0
399      xsi1r = 1._wp / rn_si1
400      !
401      SELECT CASE( nqsr )
[14072]402      !
[6140]403      CASE( np_RGB , np_RGBc )         !==  Red-Green-Blue light penetration  ==!
[14072]404         !
[9169]405         IF(lwp)   WRITE(numout,*) '   ==>>>   R-G-B   light penetration '
[6140]406         !
407         CALL trc_oce_rgb( rkrgb )                 ! tabulated attenuation coef.
[14072]408         !
[6140]409         nksr = trc_oce_ext_lev( r_si2, 33._wp )   ! level of light extinction
410         !
411         IF(lwp) WRITE(numout,*) '        level of light extinction = ', nksr, ' ref depth = ', gdepw_1d(nksr+1), ' m'
412         !
413         IF( nqsr == np_RGBc ) THEN                ! Chl data : set sf_chl structure
[9169]414            IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   Chlorophyll read in a file'
[6140]415            ALLOCATE( sf_chl(1), STAT=ierror )
416            IF( ierror > 0 ) THEN
417               CALL ctl_stop( 'tra_qsr_init: unable to allocate sf_chl structure' )   ;   RETURN
418            ENDIF
419            ALLOCATE( sf_chl(1)%fnow(jpi,jpj,1)   )
420            IF( sn_chl%ln_tint )   ALLOCATE( sf_chl(1)%fdta(jpi,jpj,1,2) )
421            !                                        ! fill sf_chl with sn_chl and control print
422            CALL fld_fill( sf_chl, (/ sn_chl /), cn_dir, 'tra_qsr_init',   &
[7646]423               &           'Solar penetration function of read chlorophyll', 'namtra_qsr' , no_print )
[1448]424         ENDIF
[6140]425         IF( nqsr == np_RGB ) THEN                 ! constant Chl
[9169]426            IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   Constant Chlorophyll concentration = 0.05'
[6140]427         ENDIF
[1448]428         !
[6140]429      CASE( np_2BD )                   !==  2 bands light penetration  ==!
[1448]430         !
[9169]431         IF(lwp)  WRITE(numout,*) '   ==>>>   2 bands light penetration'
[1448]432         !
[6140]433         nksr = trc_oce_ext_lev( rn_si1, 100._wp )    ! level of light extinction
434         IF(lwp) WRITE(numout,*) '        level of light extinction = ', nksr, ' ref depth = ', gdepw_1d(nksr+1), ' m'
[1455]435         !
[6140]436      CASE( np_BIO )                   !==  BIO light penetration  ==!
[1448]437         !
[9169]438         IF(lwp) WRITE(numout,*) '   ==>>>   bio-model light penetration'
[7646]439         IF( .NOT.lk_top )   CALL ctl_stop( 'No bio model : ln_qsr_bio = true impossible ' )
[1423]440         !
[13333]441         CALL trc_oce_rgb( rkrgb )                 ! tabulated attenuation coef.
[14072]442         !
[13333]443         nksr = trc_oce_ext_lev( r_si2, 33._wp )   ! level of light extinction
444         !
445         IF(lwp) WRITE(numout,*) '        level of light extinction = ', nksr, ' ref depth = ', gdepw_1d(nksr+1), ' m'
446         !
[6140]447      END SELECT
[503]448      !
[7753]449      qsr_hc(:,:,:) = 0._wp     ! now qsr heat content set to zero where it will not be computed
[6140]450      !
451      ! 1st ocean level attenuation coefficient (used in sbcssm)
[5407]452      IF( iom_varid( numror, 'fraqsr_1lev', ldstop = .FALSE. ) > 0 ) THEN
[13970]453         CALL iom_get( numror, jpdom_auto, 'fraqsr_1lev'  , fraqsr_1lev  )
[5407]454      ELSE
[7753]455         fraqsr_1lev(:,:) = 1._wp   ! default : no penetration
[5407]456      ENDIF
457      !
[3]458   END SUBROUTINE tra_qsr_init
459
460   !!======================================================================
461END MODULE traqsr
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.