source: palm/tags/release-3.4a/SOURCE/modules.f90 @ 3967

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New:
---

Plant canopy model of Watanabe (2004,BLM 112,307-341) added.
It can be switched on by the inipar parameter plant_canopy.
The inipar parameter canopy_mode can be used to prescribe a
plant canopy type. The default case is a homogeneous plant
canopy. Heterogeneous distributions of the leaf area
density and the canopy drag coefficient can be defined in the
new routine user_init_plant_canopy (user_interface).
The inipar parameters lad_surface, lad_vertical_gradient and
lad_vertical_gradient_level can be used in order to
prescribe the vertical profile of leaf area density. The
inipar parameter drag_coefficient determines the canopy
drag coefficient.
Finally, the inipar parameter pch_index determines the
index of the upper boundary of the plant canopy.

Allow new case bc_uv_t = 'dirichlet_0' for channel flow.

For unknown variables (CASE DEFAULT) call new subroutine user_data_output_dvrp

Pressure boundary conditions for vertical walls added to the multigrid solver.
They are applied using new wall flag arrays (wall_flags_..) which are defined
for each grid level. New argument gls added to routine user_init_grid
(user_interface).

Frequence of sorting particles can be controlled with new particles_par
parameter dt_sort_particles. Sorting is moved from the SGS timestep loop in
advec_particles after the end of this loop.

advec_particles, check_parameters, data_output_dvrp, header, init_3d_model, init_grid, init_particles, init_pegrid, modules, package_parin, parin, plant_canopy_model, read_var_list, read_3d_binary, user_interface, write_var_list, write_3d_binary

Changed:


Redefine initial nzb_local as the actual total size of topography (later the
extent of topography in nzb_local is reduced by 1dx at the E topography walls
and by 1dy at the N topography walls to form the basis for nzb_s_inner);
for consistency redefine 'single_building' case.

Vertical profiles now based on nzb_s_inner; they are divided by
ngp_2dh_s_inner (scalars, procucts of scalars) and ngp_2dh (staggered velocity
components and their products, procucts of scalars and velocity components),
respectively.

Allow two instead of one digit to specify isosurface and slicer variables.

Status of 3D-volume NetCDF data file only depends on switch netcdf_64bit_3d (check_open)

prognostic_equations include the respective wall_*flux in the parameter list of
calls of diffusion_s. Same as before, only the values of wall_heatflux(0:4)
can be assigned. At present, wall_humidityflux, wall_qflux, wall_salinityflux,
and wall_scalarflux are kept zero. diffusion_s uses the respective wall_*flux
instead of wall_heatflux. This update serves two purposes:

  • it avoids errors in calculations with humidity/scalar/salinity and prescribed

non-zero wall_heatflux,

  • it prepares PALM for a possible assignment of wall fluxes of

humidity/scalar/salinity in a future release.

buoyancy, check_open, data_output_dvrp, diffusion_s, diffusivities, flow_statistics, header, init_3d_model, init_dvrp, init_grid, modules, prognostic_equations

Errors:


Bugfix: summation of sums_l_l in diffusivities.

Several bugfixes in the ocean part: Initial density rho is calculated
(init_ocean). Error in initializing u_init and v_init removed
(check_parameters). Calculation of density flux now starts from
nzb+1 (production_e).

Bugfix: pleft/pright changed to pnorth/psouth in sendrecv of particle tail
numbers along y, small bugfixes in the SGS part (advec_particles)

Bugfix: model_string needed a default value (combine_plot_fields)

Bugfix: wavenumber calculation for even nx in routines maketri (poisfft)

Bugfix: assignment of fluxes at walls

Bugfix: absolute value of f must be used when calculating the Blackadar mixing length (init_1d_model)

advec_particles, check_parameters, combine_plot_fields, diffusion_s, diffusivities, init_ocean, init_1d_model, poisfft, production_e

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 48.6 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7!
8!
9! Former revisions:
10! -----------------
11! $Id: modules.f90 139 2007-11-29 09:37:41Z gronemeier $
12!
13! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
14! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
15! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
16! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
17! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
18! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
19! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
20!
21! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
22! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
23! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
24! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
25! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
26! uswst*, vswst*
27!
28! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
29! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
30! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
31! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
32!
33! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
34! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
35! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
36! var_hom and var_sum renamed pr_palm
37!
38! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
39! +return_addres, return_username
40! Cpp-directive lcmuk renamed lc
41!
42! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
43! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
44! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
45! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
46! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
47! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
48! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
49! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
50! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
51! setting of palm version moved to main program
52!
53! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
54! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
55! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
56! Bugfix: p is not a pointer
57!
58! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
59!
60! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
61! version 3.1b (last under RCS control)
62!
63! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
64! Initial revision
65!
66!
67! Description:
68! ------------
69! Definition of variables for special advection schemes
70!------------------------------------------------------------------------------!
71
72    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
73
74    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
75    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
76                                          spl_tri_zw
77
78    SAVE
79
80 END MODULE advection
81
82
83
84
85 MODULE array_kind
86
87!------------------------------------------------------------------------------!
88! Description:
89! ------------
90! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
91! precision variables)
92!------------------------------------------------------------------------------!
93
94    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
95                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
96
97    SAVE
98
99 END MODULE array_kind
100
101
102
103
104 MODULE arrays_3d
105
106!------------------------------------------------------------------------------!
107! Description:
108! ------------
109! Definition of all arrays defined on the computational grid
110!------------------------------------------------------------------------------!
111
112    USE array_kind
113
114    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
115          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, &
116          pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg,     &
117          v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
118
119    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
120          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg, pt_slope_ref,    &
121          qs, qswst_remote, ts, us, z0
122
123    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
124          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
125          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
126          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
127
128    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
129          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
130          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
131          vsws_m, vswst_m
132
133    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
134          cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, l_wall, tend,              &
135          u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l,       &
136          w_m_n, w_m_r, w_m_s
137
138    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
139          ql_v, ql_vp
140
141    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
142          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
143          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
144          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
145
146    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
147          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
148          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
149          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
150
151    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
152
153    SAVE
154
155 END MODULE arrays_3d
156
157
158
159
160 MODULE averaging
161
162!------------------------------------------------------------------------------!
163! Description:
164! ------------
165! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
166!------------------------------------------------------------------------------!
167
168    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
169                                          ts_av, us_av, z0_av
170
171    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
172          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
173          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
174
175 END MODULE averaging
176
177
178
179
180 MODULE cloud_parameters
181
182!------------------------------------------------------------------------------!
183! Description:
184! ------------
185! Definition of variables and constants for cloud physics
186!------------------------------------------------------------------------------!
187
188    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
189              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
190              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
191              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
192              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
193
194    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
195
196    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
197                                          precipitation_rate
198
199    SAVE
200
201 END MODULE cloud_parameters
202
203
204
205
206 MODULE constants
207
208!------------------------------------------------------------------------------!
209! Description:
210! ------------
211! Definition of general constants
212!------------------------------------------------------------------------------!
213
214    REAL    ::  pi = 3.141592654
215
216    SAVE
217
218 END MODULE constants
219
220
221
222
223 MODULE control_parameters
224
225!------------------------------------------------------------------------------!
226! Description:
227! ------------
228! Definition of parameters for program control
229!------------------------------------------------------------------------------!
230
231    TYPE plot_precision
232       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
233       INTEGER           ::  precision
234    END TYPE plot_precision
235
236    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
237                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
238                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
239                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
240                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
241
242    TYPE file_status
243       LOGICAL ::  opened, opened_before
244    END TYPE file_status
245
246    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
247
248
249    CHARACTER (LEN=1)   ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
250    CHARACTER (LEN=2)   ::  coupling_char = ''
251    CHARACTER (LEN=5)   ::  write_binary = 'false'
252    CHARACTER (LEN=6)   ::  grid_matching = 'match'
253    CHARACTER (LEN=8)   ::  run_date, run_time
254    CHARACTER (LEN=9)   ::  simulated_time_chr
255    CHARACTER (LEN=12)  ::  version = ' ', revision = ' '
256    CHARACTER (LEN=16)  ::  loop_optimization = 'default', &
257                            momentum_advec = 'pw-scheme', &
258                            psolver = 'poisfft', &
259                            scalar_advec = 'pw-scheme'
260    CHARACTER (LEN=20)  ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
261                            bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
262                            bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
263                            bc_pt_t = 'initial_gradient', &
264                            bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
265                            bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
266                            bc_sa_t = 'neumann', &
267                            bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
268                            canopy_mode = 'block', &
269                            coupling_mode = 'uncoupled', &
270                            coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
271                            dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
272                            fft_method = 'system-specific', &
273                            mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
274                            random_generator = 'numerical-recipes', &
275                            return_addres, return_username, &
276                            timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
277    CHARACTER (LEN=40)  ::  avs_data_file, topography = 'flat'
278    CHARACTER (LEN=64)  ::  host
279    CHARACTER (LEN=80)  ::  log_message, run_identifier
280    CHARACTER (LEN=100) ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
281
282    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
283    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
284    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
285                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
286    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
287    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
288    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
289
290    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
291
292    INTEGER ::  average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
293                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
294                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
295                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
296                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
297                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
298                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
299                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
300                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
301                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
302                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
303                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
304                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
305                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
306                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
307                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
308                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
309                prt_time_count = 0, runnr = 0, skip_do_avs = 0, &
310                terminate_coupled = 0, terminate_coupled_remote = 0, &
311                timestep_count = 0
312
313    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
314                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
315                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
316                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
317                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
318                pch_index = 0, &
319                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
320                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
321                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
322                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
323                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
324                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
325                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
326
327    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
328
329    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
330                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
331                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
332                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
333                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
334                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
335                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
336                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
337                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
338                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
339                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
340                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
341                disturbance_created = .FALSE., &
342                first_call_advec_particles = .TRUE., &
343                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
344                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
345                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
346                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
347                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
348                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
349                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
350                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
351                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
352                plant_canopy = .FALSE., &
353                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
354                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
355                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
356                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
357                terminate_run = .FALSE., use_prior_plot1d_parameters = .FALSE.,&
358                use_reference = .FALSE., use_surface_fluxes = .FALSE., &
359                use_top_fluxes = .FALSE., use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., &
360                use_upstream_for_tke = .FALSE., wall_adjustment = .TRUE.
361
362    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
363                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
364
365    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
366             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
367             atmos_ocean_sign = 1.0, &
368             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
369             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
370             bottom_salinityflux = 0.0, &
371             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
372             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
373             building_wall_south = 9999999.9, cfl_factor = -1.0, &
374             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
375             disturbance_energy_limit = 0.01, &
376             disturbance_level_b = -9999999.9, &
377             disturbance_level_t = -9999999.9, &
378             drag_coefficient = 0.0, &
379             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
380             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
381             dt_data_output = 9999999.9, &
382             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
383             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
384             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
385             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
386             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
387             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
388             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
389             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
390             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
391             end_time = 0.0, &
392             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, kappa = 0.4, km_constant = -1.0, &
393             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
394             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
395             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
396             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
397             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
398             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
399             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
400             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
401             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
402             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
403             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
404             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
405             residual_limit = 1.0E-4, restart_time = 9999999.9, rho_reference, &
406             rho_surface, rif_max = 1.0, &
407             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
408             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
409             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
410             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
411             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
412             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
413             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
414             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
415             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
416             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
417             time_disturb = 0.0, &
418             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
419             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
420             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
421             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
422             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
423             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
424             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
425             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
426             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
427             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
428             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
429             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
430             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
431
432    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
433             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, &
434             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
435             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
436             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
437             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
438             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
439             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
440             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
441             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
442             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
443             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
444             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
445             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
446             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
447             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
448             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
449             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
450             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
451             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
452             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
453
454
455    SAVE
456
457 END MODULE control_parameters
458
459
460
461
462 MODULE cpulog
463
464!------------------------------------------------------------------------------!
465! Description:
466! ------------
467! Definition of variables for cpu-time measurements
468!------------------------------------------------------------------------------!
469
470    REAL ::  initial_wallclock_time
471
472    TYPE logpoint
473       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
474       INTEGER            ::  counts
475       CHARACTER (LEN=20) ::  place
476    END TYPE logpoint
477
478    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
479                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
480                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
481                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
482
483    SAVE
484
485 END MODULE cpulog
486
487
488
489
490 MODULE dvrp_variables
491
492!------------------------------------------------------------------------------!
493! Description:
494! ------------
495! Definition of variables used with dvrp-software
496!------------------------------------------------------------------------------!
497
498    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
499
500    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
501                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
502
503    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
504                           dvrp_file      = 'default',                    &
505                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
506                           dvrp_password  = '********',                   &
507                           dvrp_username  = ' '
508
509    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp, &
510                nz_dvrp
511
512    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
513
514    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
515                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
516
517    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
518                superelevation_y = 1.0
519
520#if defined( __decalpha )
521    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
522                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
523                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
524                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
525
526    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =       &
527                               (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,    &
528                                  25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),      &
529                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
530                               interval_a_dvrp = 0.0
531#else
532    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
533
534    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,        &
535                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
536                               interval_a_dvrp = 0.0
537
538    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
539                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
540                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
541                                     -1.0, 1.0 /
542
543    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
544                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
545#endif
546
547    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
548
549    TYPE steering
550       CHARACTER (LEN=20) ::  name
551       REAL               ::  min, max
552       INTEGER            ::  imin, imax
553    END TYPE steering
554
555    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
556
557    SAVE
558
559 END MODULE dvrp_variables
560
561
562
563
564 MODULE grid_variables
565
566!------------------------------------------------------------------------------!
567! Description:
568! ------------
569! Definition of grid spacings
570!------------------------------------------------------------------------------!
571
572    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
573
574    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
575
576    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
577                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
578                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
579                                          zu_s_inner, zw_w_inner
580
581    SAVE
582
583 END MODULE grid_variables
584
585
586
587
588 MODULE indices
589
590!------------------------------------------------------------------------------!
591! Description:
592! ------------
593! Definition of array bounds and number of gridpoints
594!------------------------------------------------------------------------------!
595
596    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nny, ny = 0, &
597                nya, nyn, nyna, nys, nysv, nnz, nz = 0, nza, nzb, nzb_diff,    &
598                nzt, nzta, nzt_diff
599
600    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
601                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
602                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
603
604    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
605                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
606                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
607                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
608                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
609
610    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
611
612    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
613                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
614                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
615                wall_flags_10
616
617    SAVE
618
619 END MODULE indices
620
621
622
623
624 MODULE interfaces
625
626!------------------------------------------------------------------------------!
627! Description:
628! ------------
629! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
630!------------------------------------------------------------------------------!
631
632    INTERFACE
633
634       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
635
636          USE cpulog
637
638          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
639          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
640          TYPE(logpoint)              ::  log_event
641
642       END SUBROUTINE cpu_log
643
644    END INTERFACE
645
646
647
648    INTERFACE
649
650       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
651                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
652          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
653          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
654          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
655          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
656          REAL                          ::  wert
657          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
658          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
659
660       END SUBROUTINE global_min_max
661
662    END INTERFACE
663
664    SAVE
665
666 END MODULE interfaces
667
668
669
670 MODULE pointer_interfaces
671
672!------------------------------------------------------------------------------!
673! Description:
674! ------------
675! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
676! prognostic_equations
677!------------------------------------------------------------------------------!
678
679    INTERFACE
680
681       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
682
683          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
684          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
685
686       END SUBROUTINE advec_s_bc
687
688    END INTERFACE
689
690
691    SAVE
692
693 END MODULE pointer_interfaces
694
695
696
697
698 MODULE model_1d
699
700!------------------------------------------------------------------------------!
701! Description:
702! ------------
703! Definition of variables for the 1D-model
704!------------------------------------------------------------------------------!
705
706    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
707                last_dt_change_1d = 0 
708
709    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
710
711    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
712                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
713                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
714                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
715                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
716                vsws1d, vsws1d_m, z01d
717
718
719    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
720                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
721                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
722                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
723
724    SAVE
725
726 END MODULE model_1d
727
728
729
730
731 MODULE netcdf_control
732
733!------------------------------------------------------------------------------!
734! Description:
735! ------------
736! Definition of parameters and variables for netcdf control.
737!------------------------------------------------------------------------------!
738
739#if defined( __netcdf )
740    USE netcdf
741#endif
742
743    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
744                           replace_num = 6
745
746    INTEGER ::  dots_num = 22
747
748    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
749                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
750                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
751
752    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
753         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
754            'z_i   ' /)
755
756    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
757         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
758            'z_i   ' /)
759
760    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
761          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
762             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
763             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
764             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
765             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
766
767    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
768          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
769             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
770             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
771             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
772             'm2/s2  ', 'number2' /)
773
774    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
775          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
776             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
777             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
778             'splptx ', 'splpty ', 'splptz ', 'mo_L   ',                       &
779             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
780
781    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
782          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
783             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
784             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
785             '%      ', '%      ', '%      ', 'm      ',                       &
786             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
787
788    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
789
790    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
791
792    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
793          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
794             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
795             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
796             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
797             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
798             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
799             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
800             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
801             'not_used        ' /)
802
803    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
804          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
805             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
806             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
807             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
808             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
809             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
810             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
811             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
812             'not_used        ' /)
813
814    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
815                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
816                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
817                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
818                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
819                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
820                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
821
822    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
823                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
824                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
825                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
826                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
827                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
828                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
829                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
830                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
831                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
832                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
833                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
834                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
835                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
836                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
837                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
838                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
839                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
840
841    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision 
842    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
843    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
844
845    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
846    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
847    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
848                                           id_var_z_pr
849    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
850
851
852    SAVE
853
854 END MODULE netcdf_control
855
856
857
858 MODULE particle_attributes
859
860!------------------------------------------------------------------------------!
861! Description:
862! ------------
863! Definition of variables used to compute particle transport
864!------------------------------------------------------------------------------!
865
866    USE array_kind
867
868    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
869                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
870
871#if defined( __parallel )
872    INTEGER ::  mpi_particle_type
873#endif
874    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
875                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
876                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
877                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
878                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
879                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
880                number_of_initial_tails = 0, particles_per_point = 1,          &
881                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
882                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
883
884    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
885
886    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
887    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
888
889    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
890                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
891                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
892                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
893                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
894                write_particle_statistics = .FALSE.
895    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
896
897    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
898                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
899                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
900                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
901                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
902                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
903                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
904                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
905
906    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
907                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
908                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
909                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
910                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
911
912    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
913
914
915    TYPE particle_type
916       SEQUENCE
917       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
918                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
919                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
920       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
921    END TYPE particle_type
922
923    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
924                                                       particles
925
926    TYPE particle_groups_type
927       SEQUENCE
928       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
929    END TYPE particle_groups_type
930
931    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
932                   particle_groups
933
934    SAVE
935
936 END MODULE particle_attributes
937
938
939
940
941
942 MODULE pegrid
943
944!------------------------------------------------------------------------------!
945! Description:
946! ------------
947! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
948! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
949! MPI-calls.
950!------------------------------------------------------------------------------!
951
952#if defined( __parallel )
953#if defined( __lc )
954    USE MPI
955#else
956    INCLUDE "mpif.h"
957#endif
958#endif
959    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = '', myid_char_14 = ''
960    INTEGER                ::  myid=0, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1, &
961                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
962
963#if defined( __parallel )
964#if defined( __mpi2 )
965    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
966#endif
967
968    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
969                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
970                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
971                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
972                type_x, type_x_int, type_xy
973
974    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
975
976    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
977
978    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
979    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
980                              remain_dims
981#endif
982
983    SAVE
984
985 END MODULE pegrid
986
987
988
989
990 MODULE profil_parameter
991
992!------------------------------------------------------------------------------!
993! Description:
994! ------------
995! Definition of variables which control PROFIL-output
996!------------------------------------------------------------------------------!
997
998    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
999
1000    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1001
1002    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1003                                             cross_normalized_y = ' '
1004
1005    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1006                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1007                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1008                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1009                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1010                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1011                              ' L                  ',                         &
1012                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1013
1014    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1015                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1016                              'pot. temperature in K       ', &
1017                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1018                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1019                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1020                              'mixing length in m          ', &
1021                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1022
1023    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1024                           (/ ' u v                           ', &
1025                              ' pt                            ', &
1026                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1027                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1028                              ' km kh                         ', &
1029                              ' l                             ', &
1030                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1031
1032    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1033
1034    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1035                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1036                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1037                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1038                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1039                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1040                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1041                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1042                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1043                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1044               
1045
1046    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1047             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1048             cross_ts_uymax(20) = &
1049                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1050                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1051                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1052                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1053             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1054             cross_ts_uymin(20) = &
1055                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1056                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1057                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1058                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1059             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1060             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1061             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1062             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1063             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1064             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1065             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1066             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1067
1068    SAVE
1069
1070 END MODULE profil_parameter
1071
1072
1073
1074
1075 MODULE spectrum
1076
1077!------------------------------------------------------------------------------!
1078! Description:
1079! ------------
1080! Definition of quantities used for computing spectra
1081!------------------------------------------------------------------------------!
1082
1083    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1084                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1085    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1086    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1087    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1088                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1089                                              '-power spectrum of v     ', &
1090                                              '-power spectrum of w     ', &
1091                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1092                                              '-power spectrum of q     ' /)
1093    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1094                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1095                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1096                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1097                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1098                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1099
1100    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1101
1102    INTEGER ::  comp_spectra_level(10) = 999999,                   &
1103                lstyles(10) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1104                plot_spectra_level(10) = 999999
1105
1106    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1107
1108    SAVE
1109
1110 END MODULE spectrum
1111
1112
1113
1114
1115 MODULE statistics
1116
1117!------------------------------------------------------------------------------!
1118! Description:
1119! ------------
1120! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1121!------------------------------------------------------------------------------!
1122
1123    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1124    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1125    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1126    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1127    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1128    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1129    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1130    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1131                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1132                                              sums_up_fraction_l
1133    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1134
1135    SAVE
1136
1137 END MODULE statistics
1138
1139
1140
1141
1142 MODULE transpose_indices
1143
1144!------------------------------------------------------------------------------!
1145! Description:
1146! ------------
1147! Definition of indices for transposed arrays
1148!------------------------------------------------------------------------------!
1149
1150    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1151                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1152                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1153               
1154
1155    SAVE
1156
1157 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.