namelist_piscesの最終確認

いや、最終確認というよりきちんとモデルの中（コード）のパラメーターを確認するのは初めてかもしれない。

確認してわかったことは、PISCESは改良されつづけているようだが改良の変更点を明確にしたマニュアルが現時点では残念ながらないようだ。僕はAumontが２００６年に出した論文の補足資料としてウェブ上にあるマニュアル（ftp://ftp.agu.org/apend/gb/2005gb002591/）を参考に論文を書いていただけに残念だ。これ以後PISCES式やパラメーターは微調整されていろんなエンドユーザーに使われているんだがモデルを紹介するときはみな上記論文を引用している。これじゃblack boxを使っているのと同じじゃないか…。

っということで上記論文からNEMO3.4.1版まででの相違点・変更をパラメーターを周辺にまとめてみることに。

&nampisbio     !   biological parameters
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   nrdttrc    =  1        ! time step frequency for biology
   wsbio      =  2.       ! POC sinking speed
   xkmort     =  2.E-7    ! half saturation constant for mortality
   ferat3     =  10.E-6   ! Fe/C in zooplankton
   wsbio2     =  30.      ! Big particles sinking speed
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&nampislim     !   parameters for nutrient limitations
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   conc0      =  1.E-6    ! Phosphate half saturation
   conc1      =  8.E-6     ! Phosphate half saturation for diatoms
   conc2      =  1.E-9     ! Iron half saturation for phyto
   conc2m     =  3.E-9     ! Max iron half saturation for phyto
   conc3      =  3.E-9     ! Iron half saturation for diatoms
   conc3m     =  8.E-9     ! Maxi iron half saturation for diatoms
   xsizedia   =  1.E-6    ! Minimum size criteria for diatoms
   xsizephy   =  1.E-6    ! Minimum size criteria for phyto
   concnnh4   =  1.E-7    ! NH4 half saturation for phyto
   concdnh4   =  8.E-7    ! NH4 half saturation for diatoms
   xksi1      =  2.E-6    ! half saturation constant for Si uptake
   xksi2      =  333.E-8  ! half saturation constant for Si/C
   xkdoc      =  417.E-6  ! half-saturation constant of DOC remineralization
   concfebac  =  1.E-11   ! Half-saturation for Fe limitation of Bacteria
   qnfelim    =  7.E-6    ! Optimal quota of phyto
   qdfelim    =  7.E-6    ! Optimal quota of diatoms
   caco3r     =  16.E-2     ! mean rain ratio
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&nampisprod     !   parameters for phytoplankton growth
!,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
   pislope    =  2.       ! P-I slope
   pislope2   =  2.       ! P-I slope  for diatoms
   excret  =  5.E-2     ! excretion ratio of phytoplankton
   excret2  =  5.E-2     ! excretion ratio of diatoms
   ln_newprod =  .true.  ! Enable new parame. of production (T/F)
   bresp      =  333.E-5  ! Basal respiration rate
   chlcnm     =  33.E-3    ! Minimum Chl/C in nanophytoplankton
   chlcdm  =  5.E-2     ! Minimum Chl/C in diatoms
   chlcmin    =  33.E-4   ! Maximum Chl/c in phytoplankton
！後のミニマムとマキシマム逆。
   fecnm      =  40.E-6    ! Maximum Fe/C in nanophytoplankton
   fecdm      =  40.E-6    ! Minimum Fe/C in diatoms
   grosip     =  151.E-3    ! mean Si/C ratio
これはマニュアルでは0.14の定数として記されている。
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&nampismort     !   parameters for phytoplankton sinks
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   wchl       =  1.E-3    ! quadratic mortality of phytoplankton
   wchld      =  2.E-2     ! maximum quadratic mortality of diatoms
   mprat      =  1.E-2     ! phytoplankton mortality rate
   mprat2     =  1.E-2     ! Diatoms mortality rate
   mpratm     =  1.E-2     ! Phytoplankton minimum mortality rate
こいつは使われていないのになぜか存在する。
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&nampismes     !   parameters for mesozooplankton
!,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
   part2      =  75.E-2    ! part of calcite not dissolved in mesozoo guts
   grazrat2   =  7.E-1      ! maximal mesozoo grazing rate
   resrat2    =  5.E-3    ! exsudation rate of mesozooplankton
   mzrat2     =  3.E-2     ! mesozooplankton mortality rate
   xprefc     =  1.       ! zoo preference for phyto
   xprefp     =  3.E-1      ! zoo preference for POC
   xprefz     =  1.       ! zoo preference for zoo
   xprefpoc   =  3.E-1      ! zoo preference for poc
このへんのインデックス要注意。今まで「2」はmesozooplanktonを表すために使われていたのにこれらのパラメーターのときだけ逆になっとる（この場合xpref2cはmicrozooplanktonに関連している）。
   xthresh2zoo = 1.E-8     ! zoo feeding threshold for mesozooplankton
   xthresh2dia = 1.E-8     ! diatoms feeding threshold for mesozooplankton
   xthresh2phy = 1.E-8     ! nanophyto feeding threshold for mesozooplankton
   xthresh2poc = 1.E-8     ! poc feeding threshold for mesozooplankton
   xthresh2   =  2.E-7    ! Food threshold for grazing
   xkgraz2    =  20.E-6   ! half sturation constant for meso grazing
   epsher2    =  3.E-1      ! Efficicency of Mesozoo growth
   sigma2     =  6.E-1      ! Fraction of mesozoo excretion as DOM
   unass2     =  3.E-1      ! non assimilated fraction of P by mesozoo
   grazflux   =  2.E3     ! flux-feeding rate
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&nampiszoo     !   parameters for microzooplankton
!,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
   part       =  5.E-1      ! part of calcite not dissolved in microzoo gutsa
   grazrat    =  3.0      ! maximal zoo grazing rate
   resrat     =  3.E-2     ! exsudation rate of zooplankton
   mzrat      =  1.E-3    ! zooplankton mortality rate
捕食されるのはmesozooplanktonのみとマニュアルには書いてあったのにコードではこれも計算されてるっぽい…。そして変動はzooplankton量に対しsquare dependencyのはずなのにコードを見る限りでは二乗されてないと思うんだが。。。
   xpref2c  =  1.E-1      ! Microzoo preference for POM
   xpref2p    =  1.       ! Microzoo preference for Nanophyto
   xpref2d    =  5.E-1      ! Microzoo preference for Diatoms
   xthreshdia =  1.E-8    ! Diatoms feeding threshold for microzooplankton
   xthreshphy =  1.E-8    ! Nanophyto feeding threshold for microzooplankton
   xthreshpoc =  1.E-8    ! POC feeding threshold for microzooplankton
   xthresh    =  2.E-7    ! Food threshold for feeding
   xkgraz     =  20.E-6   ! half sturation constant for grazing
   epsher     =  3.E-1      ! Efficiency of microzoo growth
   sigma1     =  6.E-1      ! Fraction of microzoo excretion as DOM
　unass      =  3.E-1      ! non assimilated fraction of phyto by zoo
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&nampisrem     !   parameters for remineralization
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   xremik    =  25.E-2      ! remineralization rate of DOC
   xremip  =  25.E-3     ! remineralisation rate of POC
これと一致するパラメータはマニュアルの式では記述されてない。
   nitrif  =  5.E-2      ! NH4 nitrification rate
   xsirem    =  3.E-3     ! remineralization rate of Si
   xsiremlab  =  25.E-3     ! fast remineralization rate of Si
   xsilab    =  31.E-2      ! Fraction of labile biogenic silica
   xlam1     =  5.E-3     ! scavenging rate of Iron
   oxymin    =  1.E-6     ! Half-saturation constant for anoxia
   ligand    =  6.E-10    ! Ligands concentration
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&nampiscal     !   parameters for Calcite chemistry
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   kdca       =  6.       ! calcite dissolution rate constant (1/time)
   nca        =  1.       ! order of dissolution reaction (dimensionless)