source: palm/trunk/SOURCE/palm_date_time_mod.f90 @ 4798

Last change on this file since 4798 was 4797, checked in by raasch, 4 years ago

files re-formatted to follow the PALM coding standard

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 31.2 KB
Line 
1!> @file palm_date_time_mod.f90
2!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General
6! Public License as published by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7! (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
10! implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General
11! Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with PALM. If not, see
14! <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
16! Copyright 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
17!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
18!
19! Current revisions:
20! ------------------
21!
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: palm_date_time_mod.f90 4797 2020-11-26 16:02:39Z schwenkel $
26! file re-formatted to follow the PALM coding standard
27!
28! 4680 2020-09-16 10:20:34Z gronemeier
29! Add option to fix date and time; renamed set_reference_date_time to init_date_time
30!
31! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
32! Add days of northward- and southward equinox
33!
34! 4227 2019-09-10 18:04:34Z gronemeier
35! Complete rework of module date_and_time_mod:
36!  - renamed module to prevent confusion with FORTRAN Standard routine date_and_time
37!  - introduce date_time_type
38!  - add set_reference_date_time
39!  - add get_date_time
40!  - capsule whole calculation of date and time variables within this routine
41!  - removed all variables/routines not belonging to this module
42!
43!
44! Authors:
45! --------
46!> @author Tobias Gronemeier (LUH)
47!
48! Description:
49! ------------
50!> This routine calculates all needed information on date and time used by other modules
51!>
52!> @todo Consider leap seconds
53!> @note Time_zone only supports full-hour time zones, i.e., time zones like Australian Central
54!>       Standard Time (UTC+9.5) are not possible
55!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
56 MODULE palm_date_time_mod
57
58    USE control_parameters,                                                                        &
59         ONLY:  message_string
60
61    USE kinds
62
63    IMPLICIT NONE
64
65!
66!-- Parameter Definition
67    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  date_time_str_len  = 23_iwp                                 !< length of date_time strings
68    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  days_per_week      = 7_iwp                                  !< days in a week
69    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  hours_per_day      = 24_iwp                                 !< hours in a day
70    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  minutes_per_hour   = 60_iwp                                 !< minutes in an hour
71    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  months_per_year    = 12_iwp                                 !< months in a year
72!
73!-- Day of year of the mean northward and southward equinox (summer and winter half year)
74    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  northward_equinox  = 80_iwp                                 !< Mar 21 (leap year: Mar 20)
75    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  southward_equinox  = 264_iwp                                !< Sep 21 (leap year: Sep 20)
76
77    CHARACTER(LEN=3), DIMENSION(days_per_week), PARAMETER ::                                       &
78       weekdays = (/"Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat", "Sun"/)                       !< names of weekdays
79
80    INTEGER, DIMENSION(months_per_year), PARAMETER ::                                              &
81       days_per_month_noleapyear = (/31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31/)                  !< days for each month (no leap year)
82
83    INTEGER, DIMENSION(months_per_year), PARAMETER ::                                              &
84       days_per_month_leapyear = (/31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31/)                    !< days for each month (leap year)
85
86    INTEGER, DIMENSION(121), PARAMETER ::  leap_years = &                                   !< list of leap years
87        (/ 1804_iwp, 1808_iwp, 1812_iwp, 1816_iwp, 1820_iwp, 1824_iwp, 1828_iwp, 1832_iwp,         &
88           1836_iwp, 1840_iwp, 1844_iwp, 1848_iwp, 1852_iwp, 1856_iwp, 1860_iwp, 1864_iwp,         &
89           1868_iwp, 1872_iwp, 1876_iwp, 1880_iwp, 1884_iwp, 1888_iwp, 1892_iwp, 1896_iwp,         &
90           1904_iwp, 1908_iwp, 1912_iwp, 1916_iwp, 1920_iwp, 1924_iwp, 1928_iwp, 1932_iwp,         &
91           1936_iwp, 1940_iwp, 1944_iwp, 1948_iwp, 1952_iwp, 1956_iwp, 1960_iwp, 1964_iwp,         &
92           1968_iwp, 1972_iwp, 1976_iwp, 1980_iwp, 1984_iwp, 1988_iwp, 1992_iwp, 1996_iwp,         &
93           2000_iwp, 2004_iwp, 2008_iwp, 2012_iwp, 2016_iwp, 2020_iwp, 2024_iwp, 2028_iwp,         &
94           2032_iwp, 2036_iwp, 2040_iwp, 2044_iwp, 2048_iwp, 2052_iwp, 2056_iwp, 2060_iwp,         &
95           2064_iwp, 2068_iwp, 2072_iwp, 2076_iwp, 2080_iwp, 2084_iwp, 2088_iwp, 2092_iwp,         &
96           2096_iwp, 2104_iwp, 2108_iwp, 2112_iwp, 2116_iwp, 2120_iwp, 2124_iwp, 2128_iwp,         &
97           2132_iwp, 2136_iwp, 2140_iwp, 2144_iwp, 2148_iwp, 2152_iwp, 2156_iwp, 2160_iwp,         &
98           2164_iwp, 2168_iwp, 2172_iwp, 2176_iwp, 2180_iwp, 2184_iwp, 2188_iwp, 2192_iwp,         &
99           2196_iwp, 2204_iwp, 2208_iwp, 2212_iwp, 2216_iwp, 2220_iwp, 2224_iwp, 2228_iwp,         &
100           2232_iwp, 2236_iwp, 2240_iwp, 2244_iwp, 2248_iwp, 2252_iwp, 2256_iwp, 2260_iwp,         &
101           2264_iwp, 2268_iwp, 2272_iwp, 2276_iwp, 2280_iwp, 2284_iwp, 2288_iwp, 2292_iwp,         &
102           2296_iwp /)
103
104    REAL(wp),     PARAMETER ::  seconds_per_minute = 60.0_wp                                !< seconds in a minute
105    REAL(wp),     PARAMETER ::  seconds_per_hour   = seconds_per_minute * minutes_per_hour  !< seconds in an hour
106    REAL(wp),     PARAMETER ::  seconds_per_day    = seconds_per_hour * hours_per_day       !< seconds in a day
107
108!
109!-- Type Definition
110    TYPE date_time_type
111       INTEGER(iwp)                        ::  year           = -HUGE(0_iwp)               !< year
112       INTEGER(iwp)                        ::  month          = -HUGE(0_iwp)               !< month of year
113       INTEGER(iwp)                        ::  day            = -HUGE(0_iwp)               !< day of month
114       INTEGER(iwp)                        ::  hour           = -HUGE(0_iwp)               !< hour of day
115       INTEGER(iwp)                        ::  minute         = -HUGE(0_iwp)               !< minute of hour
116       INTEGER(iwp)                        ::  zone           = -HUGE(0_iwp)               !< time zone
117
118       REAL(wp)                            ::  second         = -HUGE(0.0_wp)              !< second of minute
119       REAL(wp)                            ::  second_of_year = -HUGE(0.0_wp)              !< second of year
120
121       INTEGER(iwp)                        ::  days_per_year  = -HUGE(0_iwp)               !< days within a year
122
123       INTEGER, DIMENSION(months_per_year) ::  days_per_month = days_per_month_noleapyear  !< list of total days per month
124    END TYPE date_time_type
125
126!
127!-- Variable Declaration
128    LOGICAL              ::  date_is_fixed              = .FALSE.  !< if true, date is fixed (time can still change)
129    LOGICAL              ::  reference_date_time_is_set = .FALSE.  !< true if reference_date_time is set
130    LOGICAL              ::  time_is_fixed              = .FALSE.  !< if true, time does not change at all
131
132    TYPE(date_time_type) ::  reference_date_time                   !< reference date-time
133
134    SAVE
135
136    PRIVATE
137!
138!-- Set reference date and time
139    INTERFACE init_date_time
140        MODULE PROCEDURE init_date_time
141    END INTERFACE init_date_time
142!
143!-- Return date and time information
144    INTERFACE get_date_time
145       MODULE PROCEDURE get_date_time
146    END INTERFACE get_date_time
147!
148!-- Public Interfaces
149    PUBLIC                                                                                         &
150       get_date_time,                                                                              &
151       init_date_time
152!
153!-- Public variables
154    PUBLIC                                                                                         &
155       date_time_str_len,                                                                          &
156       days_per_week,                                                                              &
157       hours_per_day,                                                                              &
158       minutes_per_hour,                                                                           &
159       months_per_year,                                                                            &
160       northward_equinox,                                                                          &
161       seconds_per_minute,                                                                         &
162       seconds_per_hour,                                                                           &
163       seconds_per_day,                                                                            &
164       southward_equinox,                                                                          &
165       weekdays
166
167 CONTAINS
168
169
170!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
171! Description:
172! ------------
173!> Initialize date-time setting by defining a global reference date-time and choosing a variable or
174!> fixed date.
175!> Only a single call is allowed to this routine during execution.
176!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
177 SUBROUTINE init_date_time( date_time_str, use_fixed_date, use_fixed_time )
178
179    CHARACTER(LEN=date_time_str_len), INTENT(IN) ::  date_time_str  !< string containing date-time information
180
181    LOGICAL, INTENT(IN), OPTIONAL ::  use_fixed_date  !< flag to fix date
182    LOGICAL, INTENT(IN), OPTIONAL ::  use_fixed_time  !< flag to fix time
183
184!
185!-- Check if date and time are already set
186    IF ( reference_date_time_is_set )  THEN
187       !> @note This error should never be observed by a user.
188       !>       It can only appear if the code was modified.
189       WRITE( message_string, * ) 'Multiple calls to init_date_time detected.&' //                 &
190                                  'This routine must not be called more than once.'
191       CALL message( 'init_date_time', 'PA0680', 2, 2, 0, 6, 0 )
192       RETURN
193
194    ELSE
195
196       reference_date_time = convert_string_to_date_time( date_time_str )
197
198       reference_date_time_is_set = .TRUE.
199
200       IF ( PRESENT( use_fixed_date ) )  date_is_fixed = use_fixed_date
201       IF ( PRESENT( use_fixed_time ) )  time_is_fixed = use_fixed_time
202
203    ENDIF
204
205 END SUBROUTINE init_date_time
206
207
208!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
209! Description:
210! ------------
211!> Return requested date-time information of the reference time + time_since_reference.
212!> An alternative reference date-time string can be specified via 'reference_date_time_str'.
213!> Call to this routine is only possible if a reference time is either specified in the call itself
214!> via 'reference_date_time_str' or previously set by calling routine 'init_date_time'.
215!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
216 SUBROUTINE get_date_time( time_since_reference, reference_date_time_str, year, month, day, hour,  &
217                           minute, second, zone, second_of_day, second_of_year, day_of_year,       &
218                           day_of_week, weekday, date_time_str, days_per_month, days_per_year )
219
220    CHARACTER(LEN=date_time_str_len), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  date_time_str            !< date-time as string
221    CHARACTER(LEN=1)                                        ::  plus_minus               !< either '+' or '-'
222    CHARACTER(LEN=date_time_str_len), INTENT(IN),  OPTIONAL ::  reference_date_time_str  !< alternative reference date-time
223    CHARACTER(LEN=3),                 INTENT(OUT), OPTIONAL ::  weekday                  !< weekday
224
225    INTEGER(iwp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  day              !< day of month
226    INTEGER(iwp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  day_of_week      !< number of weekday
227    INTEGER(iwp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  day_of_year      !< day of the year
228    INTEGER(iwp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  days_per_year    !< days per year
229    INTEGER(iwp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  hour             !< hour of day
230    INTEGER(iwp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  minute           !< minute of hour
231    INTEGER(iwp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  month            !< month of year
232    INTEGER(iwp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  year             !< year
233    INTEGER(iwp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  zone             !< time zone
234
235    INTEGER(iwp), DIMENSION(months_per_year), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  days_per_month   !< days per year
236
237    REAL(wp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  second                        !< second of minute
238    REAL(wp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  second_of_day                 !< second of day
239    REAL(wp), INTENT(OUT), OPTIONAL ::  second_of_year                !< second of year
240    REAL(wp), INTENT(IN)            ::  time_since_reference          !< seconds between reference time and current time
241
242    TYPE(date_time_type)            ::  date_time                     !< date-time which to return
243    TYPE(date_time_type)            ::  internal_reference_date_time  !< internal reference date-time
244
245!
246!-- Check if a reference date-time is given
247    IF ( .NOT. reference_date_time_is_set  .AND.  .NOT. PRESENT( reference_date_time_str ) )  THEN
248       !> @note This error should never be observed by a user.
249       !>       It can only appear if the code was modified.
250       WRITE( message_string, * ) 'No reference date-time defined. '//                             &
251                                  'Returning date-time information is not possible. ' //           &
252                                  'Either specify reference_date_time_str ' //                     &
253                                  'or set a reference via init_date_time.'
254       CALL message( 'get_date_time', 'PA0677', 2, 2, 0, 6, 0 )
255       RETURN
256    ENDIF
257!
258!-- Set internal reference date-time
259    IF ( PRESENT( reference_date_time_str ) )  THEN
260       internal_reference_date_time = convert_string_to_date_time( reference_date_time_str )
261    ELSE
262       internal_reference_date_time = reference_date_time
263    ENDIF
264
265    IF ( time_is_fixed )  THEN
266!
267!--    If time shall not change, set new time to reference time
268       date_time = internal_reference_date_time
269    ELSE
270!
271!--    Add time to reference time
272       date_time = add_date_time( time_since_reference, internal_reference_date_time )
273!
274!--    If date shall be fixed, revert it to the reference date if changed
275       IF ( date_is_fixed )  THEN
276          IF ( date_time%year /= internal_reference_date_time%year  .OR.                           &
277               get_day_of_year( date_time ) /= get_day_of_year( internal_reference_date_time ) )   &
278          THEN
279
280             date_time%year  = internal_reference_date_time%year
281             date_time%month = internal_reference_date_time%month
282             date_time%day   = internal_reference_date_time%day
283             date_time       = update_leapyear_setting( date_time )
284             date_time%second_of_year = get_second_of_year( date_time )
285
286          ENDIF
287       ENDIF
288    ENDIF
289!
290!-- Set requested return values
291    IF ( PRESENT( year           ) )  year           = date_time%year
292    IF ( PRESENT( month          ) )  month          = date_time%month
293    IF ( PRESENT( day            ) )  day            = date_time%day
294    IF ( PRESENT( hour           ) )  hour           = date_time%hour
295    IF ( PRESENT( minute         ) )  minute         = date_time%minute
296    IF ( PRESENT( second         ) )  second         = date_time%second
297    IF ( PRESENT( zone           ) )  zone           = date_time%zone
298    IF ( PRESENT( second_of_year ) )  second_of_year = date_time%second_of_year
299    IF ( PRESENT( second_of_day  ) )  second_of_day  = get_second_of_day( date_time )
300    IF ( PRESENT( day_of_year    ) )  day_of_year    = get_day_of_year( date_time )
301    IF ( PRESENT( day_of_week    ) )  day_of_week    = get_day_of_week( date_time )
302    IF ( PRESENT( weekday        ) )  weekday        = weekdays( get_day_of_week( date_time ) )
303    IF ( PRESENT( days_per_month ) )  days_per_month = date_time%days_per_month
304    IF ( PRESENT( days_per_year  ) )  days_per_year  = date_time%days_per_year
305
306    IF ( PRESENT( date_time_str ) )  THEN
307       IF ( date_time%zone < 0_iwp )  THEN
308          plus_minus = '-'
309       ELSE
310          plus_minus = '+'
311       ENDIF
312       WRITE( UNIT = date_time_str,                                                                &
313              FMT = '(I4,"-",I2.2,"-",I2.2,1X,I2.2,":",I2.2,":",I2.2,1X,A1,I2.2)' )                &
314          date_time%year, date_time%month, date_time%day,                                          &
315          date_time%hour, date_time%minute, INT( date_time%second ),                               &
316          plus_minus, ABS( date_time%zone )
317    ENDIF
318
319 END SUBROUTINE get_date_time
320
321
322!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
323! Description:
324! ------------
325!> Convert a date-time string into a date_time object.
326!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
327 FUNCTION convert_string_to_date_time( date_time_str )  RESULT( date_time )
328
329    CHARACTER(LEN=date_time_str_len), INTENT(IN) ::  date_time_str  !< date-time as string
330
331    INTEGER(iwp)                                 ::  read_status    !< returned status of read command
332
333    TYPE(date_time_type)                         ::  date_time      !< requested date-time object
334
335!
336!-- Decompose string to date-time information
337    READ( UNIT = date_time_str( 1: 4), IOSTAT = read_status, FMT = '(I4)'   )  date_time%year
338    IF ( read_status == 0 )  THEN
339       READ( UNIT = date_time_str( 6: 7), IOSTAT = read_status, FMT = '(I2)'   )  date_time%month
340    ENDIF
341    IF ( read_status == 0 )  THEN
342       READ( UNIT = date_time_str( 9:10), IOSTAT = read_status, FMT = '(I2)'   )  date_time%day
343    ENDIF
344    IF ( read_status == 0 )  THEN
345       READ( UNIT = date_time_str(12:13), IOSTAT = read_status, FMT = '(I2)'   )  date_time%hour
346    ENDIF
347    IF ( read_status == 0 )  THEN
348       READ( UNIT = date_time_str(15:16), IOSTAT = read_status, FMT = '(I2)'   )  date_time%minute
349    ENDIF
350    IF ( read_status == 0 )  THEN
351       READ( UNIT = date_time_str(18:19), IOSTAT = read_status, FMT = '(F2.0)' )  date_time%second
352    ENDIF
353    IF ( read_status == 0 )  THEN
354       READ( UNIT = date_time_str(21:23), IOSTAT = read_status, FMT = '(I3)'   )  date_time%zone
355    ENDIF
356
357    IF ( read_status /= 0 )  THEN
358       WRITE( message_string, * ) 'Error while converting date-time string. ' //                   &
359                                  'Please check format of date-time string: "' //                  &
360                                  TRIM( date_time_str ) // '". ' //                                &
361                                  'Format must be "YYYY-MM-DD hh:mm:ss ZZZ".'
362       CALL message( 'convert_string_to_date_time', 'PA0678', 2, 2, 0, 6, 0 )
363       RETURN
364    ENDIF
365
366    date_time = update_leapyear_setting( date_time )
367
368    IF ( check_date( date_time, date_time_str ) == 0 )  THEN
369
370       date_time%second_of_year = get_second_of_year( date_time )
371
372!
373!--    Shift time to UTC and set zone to UTC
374       date_time = add_date_time( REAL( -1 * date_time%zone, KIND = wp ) * seconds_per_hour,       &
375                                  date_time )
376       date_time%zone = 0_iwp
377    ENDIF
378
379 END FUNCTION convert_string_to_date_time
380
381
382!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
383! Description:
384! ------------
385!> Add time increment (in seconds) to given date-time and return shifted date-time
386!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
387 FUNCTION add_date_time( inc_seconds, date_time_base ) RESULT( date_time )
388
389    INTEGER(iwp)                      ::  i                 !< loop index
390
391    REAL(wp)                          ::  seconds_left      !< seconds which must still be added to new date-time
392    REAL(wp)                          ::  seconds_per_year  !< number of seconds in a year
393
394    REAL(wp),             INTENT(IN)  ::  inc_seconds       !< seconds to be added to date-time
395
396    TYPE(date_time_type)              ::  date_time         !< shifted date-time
397    TYPE(date_time_type), INTENT(IN)  ::  date_time_base    !< date-time to be shifted
398
399!
400!-- Define some parameters
401    date_time = date_time_base
402    seconds_per_year = REAL( date_time%days_per_year,  KIND = wp ) * seconds_per_day
403!
404!-- Shift time
405    date_time%second_of_year = date_time%second_of_year + inc_seconds
406!
407!-- Check if year changes.
408!-- First, if year is reduced
409    DO WHILE ( date_time%second_of_year < 0.0_wp )
410       date_time%year           = date_time%year - 1_iwp
411       date_time                = update_leapyear_setting( date_time )
412       seconds_per_year         = REAL( date_time%days_per_year * seconds_per_day, KIND = wp )
413       date_time%second_of_year = date_time%second_of_year + seconds_per_year
414    ENDDO
415!
416!-- Now, if year is increased
417    DO WHILE ( date_time%second_of_year > seconds_per_year )
418       date_time%year           = date_time%year + 1_iwp
419       date_time                = update_leapyear_setting( date_time )
420       date_time%second_of_year = date_time%second_of_year - seconds_per_year
421       seconds_per_year         = REAL( date_time%days_per_year * seconds_per_day, KIND = wp )
422    ENDDO
423!
424!-- Based on updated year and second_of_year, update month, day, hour, minute, second
425    DO  i = 1, months_per_year
426       IF ( date_time%second_of_year < SUM( date_time%days_per_month(1:i) ) * seconds_per_day )    &
427       THEN
428          date_time%month  = i
429          seconds_left     = date_time%second_of_year                                              &
430                              - REAL( SUM( date_time%days_per_month(1:i-1) ), KIND=wp )            &
431                              * seconds_per_day
432          date_time%day    = INT( seconds_left / seconds_per_day, KIND = iwp ) + 1_iwp
433          seconds_left     = seconds_left                                                          &
434                              - REAL( date_time%day - 1_iwp, KIND = wp ) * seconds_per_day
435          date_time%hour   = INT( seconds_left / seconds_per_hour, KIND = iwp )
436          seconds_left     = seconds_left - REAL( date_time%hour, KIND = wp ) * seconds_per_hour
437          date_time%minute = INT( seconds_left / seconds_per_minute, KIND = iwp )
438          date_time%second = seconds_left - REAL( date_time%minute, KIND = wp ) * seconds_per_minute
439          EXIT
440       ENDIF
441    ENDDO
442
443 END FUNCTION add_date_time
444
445
446!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
447! Description:
448! ------------
449!> Return day of year of given date.
450!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
451 FUNCTION get_day_of_year( date_time )  RESULT( day_of_year )
452
453    INTEGER(iwp)                     ::  day_of_year         !< day of the year
454
455    TYPE(date_time_type), INTENT(IN) ::  date_time           !< date of which to calculate day of year
456    TYPE(date_time_type)             ::  date_time_internal  !< internal copy of input date-time
457
458
459    date_time_internal = update_leapyear_setting( date_time )
460
461    day_of_year = date_time_internal%day &
462                + SUM( date_time_internal%days_per_month(:date_time_internal%month-1) )
463
464 END FUNCTION get_day_of_year
465
466
467!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
468! Description:
469! ------------
470!> Return second of day of given time.
471!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
472 FUNCTION get_second_of_day( date_time )  RESULT( second_of_day )
473
474    REAL(wp)                         ::  second_of_day  !< second of the day
475
476    TYPE(date_time_type), INTENT(IN) ::  date_time      !< date of which to calculate second of the day
477
478
479    second_of_day = date_time%second                                                               &
480                     + REAL( ( date_time%hour * minutes_per_hour ) + date_time%minute, KIND = wp ) &
481                     * seconds_per_minute
482
483 END FUNCTION get_second_of_day
484
485
486!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
487! Description:
488! ------------
489!> Return second of year of given date-time.
490!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
491 FUNCTION get_second_of_year( date_time )  RESULT( second_of_year )
492
493    REAL(wp)                         ::  second_of_year  !< second of the year
494
495    TYPE(date_time_type), INTENT(IN) ::  date_time       !< date of which to calculate second of the year
496
497
498    second_of_year = get_second_of_day( date_time )                                                &
499                     + REAL( get_day_of_year( date_time ) - 1_iwp, KIND = wp ) * seconds_per_day
500
501 END FUNCTION get_second_of_year
502
503
504!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
505! Description:
506! ------------
507!> Return index of the day of the week of the given date-time.
508!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
509 FUNCTION get_day_of_week( date_time_in )  RESULT( day_of_week )
510
511    INTEGER(iwp)                     ::  day_difference                            !< day between given date and reference
512    INTEGER(iwp)                     ::  day_of_week                               !< day of the week
513    INTEGER(iwp)                     ::  date_time_internal_reference_day_of_week  !< day of week of reference date
514
515    TYPE(date_time_type), INTENT(IN) ::  date_time_in                              !< date of which to get the weekday
516    TYPE(date_time_type)             ::  date_time_internal                        !< internal date-time
517
518!
519!-- Define reference date from which on the current day of week can be determined
520    date_time_internal%year                  = 2000_iwp
521    date_time_internal%month                 = 1_iwp
522    date_time_internal%day                   = 1_iwp
523    date_time_internal_reference_day_of_week = 6_iwp
524
525!
526!-- First, get the difference if both dates would be in the same year
527    day_difference = get_day_of_year( date_time_in ) - get_day_of_year( date_time_internal )
528!
529!-- Now, shift the year and add the corresponding number of days to the difference
530    IF ( date_time_internal%year < date_time_in%year )  THEN
531
532       DO WHILE ( date_time_internal%year /= date_time_in%year )
533
534          date_time_internal = update_leapyear_setting( date_time_internal )
535          day_difference = day_difference + date_time_internal%days_per_year
536
537          date_time_internal%year = date_time_internal%year + 1_iwp
538
539       ENDDO
540
541    ELSEIF ( date_time_internal%year > date_time_in%year )  THEN
542
543       DO WHILE ( date_time_internal%year /= date_time_in%year )
544
545          date_time_internal%year = date_time_internal%year - 1_iwp
546
547          date_time_internal = update_leapyear_setting( date_time_internal )
548          day_difference = day_difference - date_time_internal%days_per_year
549
550       ENDDO
551
552    ENDIF
553!
554!-- Remove full weeks of day_difference and shift day_of_week of reference by remaining days.
555    day_of_week = date_time_internal_reference_day_of_week + MOD( day_difference, days_per_week )
556
557    IF ( day_of_week > days_per_week )  THEN
558!
559!--    Shift index again if it is next week (above days_per_week)...
560       day_of_week = day_of_week - days_per_week
561    ELSEIF ( day_of_week <= 0_iwp )  THEN
562!
563!--    ...or if it is last week (below 1)
564       day_of_week = day_of_week + days_per_week
565    ENDIF
566
567 END FUNCTION get_day_of_week
568
569
570!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
571! Description:
572! ------------
573!> Check if given year is a leap year and update days per month accordingly.
574!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
575 FUNCTION update_leapyear_setting( date_time_in )  RESULT( date_time_out )
576
577    TYPE(date_time_type), INTENT(IN) ::  date_time_in   !< input date-time
578    TYPE(date_time_type)             ::  date_time_out  !< return date-time
579
580
581    date_time_out = date_time_in
582
583    IF ( ANY( date_time_in%year == leap_years ) )  THEN
584       date_time_out%days_per_month = days_per_month_leapyear
585    ELSE
586      date_time_out%days_per_month = days_per_month_noleapyear
587    ENDIF
588
589    date_time_out%days_per_year = SUM( date_time_out%days_per_month )
590
591 END FUNCTION update_leapyear_setting
592
593
594!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
595! Description:
596! ------------
597!> Check if given date and time are valid. Returns 0 if all checks are passed.
598!> @todo Revise error message. ATM, gives only last errorneous value even if multiple values violate
599!>       the bounds.
600!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
601 FUNCTION check_date( date_time, date_time_str )  RESULT( error_code )
602
603
604    CHARACTER(LEN=6), DIMENSION(7), PARAMETER ::  error_str_list =  &  !< string used for error message
605       (/'year  ', 'month ', 'day   ', 'hour  ', 'minute', 'second', 'zone  '/)
606
607    CHARACTER(LEN=date_time_str_len), INTENT(IN) ::  date_time_str     !< date-time as string
608
609    INTEGER(iwp)                                 ::  error_code        !< error code
610
611    TYPE(date_time_type),             INTENT(IN) ::  date_time         !< date-time to be checked
612
613
614    error_code = 0
615!
616!-- Check date
617    IF ( date_time%month < 1_iwp  .OR.  date_time%month > months_per_year )  THEN
618       error_code = 2
619    ELSE
620       IF ( date_time%day < 1_iwp  .OR.                                                            &
621            date_time%day > date_time%days_per_month(date_time%month) )  THEN
622          error_code = 3
623       ENDIF
624    ENDIF
625!
626!-- Check time
627    IF ( date_time%hour < 0_iwp  .OR.  date_time%hour > hours_per_day )  THEN
628       error_code = 4
629    ELSE
630        IF ( date_time%minute < 0_iwp  .OR.  date_time%minute > minutes_per_hour )  THEN
631           error_code = 5
632        ELSE
633           IF ( date_time%second < 0.0_wp  .OR.  date_time%second >= seconds_per_minute )  THEN
634              error_code = 6
635           ENDIF
636        ENDIF
637    ENDIF
638!
639!-- Check time zone.
640!-- Bounds defined by maximum and minimum time zone present on earth
641    IF ( date_time%zone < -12_iwp  .OR.  date_time%zone > 14_iwp )  THEN
642       error_code = 7
643    ENDIF
644!
645!-- Raise error if any check is marked invalid
646    IF ( error_code /= 0 )  THEN
647       WRITE( message_string, * ) 'Date-time values out of bounds: "' //                           &
648                                  TRIM( error_str_list(error_code) ) //                            &
649                                  '" is out of bounds. Please check date-time string: "' //        &
650                                  TRIM( date_time_str ) // '". ' //                                &
651                                  'Format must be "YYYY-MM-DD hh:mm:ss ZZZ".'
652       CALL message( 'check_date', 'PA0679', 2, 2, 0, 6, 0 )
653       RETURN
654    ENDIF
655
656 END FUNCTION check_date
657
658 END MODULE palm_date_time_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.