source: palm/tags/release-3.6/SOURCE/modules.f90 @ 701

Last change on this file since 701 was 226, checked in by raasch, 15 years ago

preparations for the next release

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 51.2 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7!
8!
9! Former revisions:
10! -----------------
11! $Id: modules.f90 226 2009-02-02 07:39:34Z heinze $
12!
13! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
14! +topography_grid_convention
15! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
16! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
17!
18! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
19! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
20! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
21! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
22! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
23! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
24! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
25! -myid_char_14
26!
27! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
28! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
29! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
30! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
31! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
32! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
33! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
34!
35! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
36! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
37! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
38! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
39! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
40! uswst*, vswst*
41!
42! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
43! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
44! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
45! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
46!
47! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
48! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
49! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
50! var_hom and var_sum renamed pr_palm
51!
52! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
53! +return_addres, return_username
54! Cpp-directive lcmuk renamed lc
55!
56! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
57! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
58! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
59! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
60! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
61! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
62! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
63! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
64! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
65! setting of palm version moved to main program
66!
67! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
68! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
69! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
70! Bugfix: p is not a pointer
71!
72! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
73!
74! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
75! version 3.1b (last under RCS control)
76!
77! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
78! Initial revision
79!
80!
81! Description:
82! ------------
83! Definition of variables for special advection schemes
84!------------------------------------------------------------------------------!
85
86    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
87
88    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
89    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
90                                          spl_tri_zw
91
92    SAVE
93
94 END MODULE advection
95
96
97
98
99 MODULE array_kind
100
101!------------------------------------------------------------------------------!
102! Description:
103! ------------
104! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
105! precision variables)
106!------------------------------------------------------------------------------!
107
108    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
109                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
110
111    SAVE
112
113 END MODULE array_kind
114
115
116
117
118 MODULE arrays_3d
119
120!------------------------------------------------------------------------------!
121! Description:
122! ------------
123! Definition of all arrays defined on the computational grid
124!------------------------------------------------------------------------------!
125
126    USE array_kind
127
128    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
129          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
130          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
131          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
132
133    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
134          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
135          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
136
137    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
138          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
139          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
140          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
141
142    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
143          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
144          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
145          vsws_m, vswst_m
146
147    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
148          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
149          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
150          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
151
152    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
153          ql_v, ql_vp
154
155    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
156          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
157          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
158          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
159
160    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
161          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
162          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
163          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
164
165    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
166
167    SAVE
168
169 END MODULE arrays_3d
170
171
172
173
174 MODULE averaging
175
176!------------------------------------------------------------------------------!
177! Description:
178! ------------
179! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
180!------------------------------------------------------------------------------!
181
182    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
183                                          ts_av, us_av, z0_av
184
185    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
186          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
187          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
188
189 END MODULE averaging
190
191
192
193
194 MODULE cloud_parameters
195
196!------------------------------------------------------------------------------!
197! Description:
198! ------------
199! Definition of variables and constants for cloud physics
200!------------------------------------------------------------------------------!
201
202    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
203              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
204              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
205              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
206              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
207
208    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
209
210    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
211                                          precipitation_rate
212
213    SAVE
214
215 END MODULE cloud_parameters
216
217
218
219
220 MODULE constants
221
222!------------------------------------------------------------------------------!
223! Description:
224! ------------
225! Definition of general constants
226!------------------------------------------------------------------------------!
227
228    REAL    ::  pi = 3.141592654
229
230    SAVE
231
232 END MODULE constants
233
234
235
236
237 MODULE control_parameters
238
239!------------------------------------------------------------------------------!
240! Description:
241! ------------
242! Definition of parameters for program control
243!------------------------------------------------------------------------------!
244
245    TYPE plot_precision
246       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
247       INTEGER           ::  precision
248    END TYPE plot_precision
249
250    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
251                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
252                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
253                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
254                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
255
256    TYPE file_status
257       LOGICAL ::  opened, opened_before
258    END TYPE file_status
259
260    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
261
262
263    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
264    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
265    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
266    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'match'
267    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
268    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
269    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
270    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
271    CHARACTER (LEN=16)   ::  loop_optimization = 'default', &
272                             momentum_advec = 'pw-scheme', &
273                             psolver = 'poisfft', &
274                             scalar_advec = 'pw-scheme'
275    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
276                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
277                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
278                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
279                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
280                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
281                             bc_sa_t = 'neumann', &
282                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
283                             canopy_mode = 'block', &
284                             coupling_mode = 'uncoupled', &
285                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
286                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
287                             fft_method = 'system-specific', &
288                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
289                             random_generator = 'numerical-recipes', &
290                             return_addres, return_username, &
291                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
292    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
293    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
294    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
295    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
296    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
297
298    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
299    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
300    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
301                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
302    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
303    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
304    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
305
306    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
307
308    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
309                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
310                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
311                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
312                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
313                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
314                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
315                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
316                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
317                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
318                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
319                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
320                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
321                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
322                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
323                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
324                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
325                prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
326                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
327                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
328
329    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
330                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
331                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
332                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
333                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
334                pch_index = 0, &
335                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
336                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
337                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
338                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
339                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
340                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
341                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
342
343    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
344
345    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
346                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
347                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
348                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
349                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
350                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
351                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
352                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
353                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
354                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
355                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
356                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
357                disturbance_created = .FALSE., &
358                first_call_advec_particles = .TRUE., &
359                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
360                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
361                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
362                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
363                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
364                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
365                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
366                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
367                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
368                plant_canopy = .FALSE., &
369                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
370                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
371                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
372                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
373                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
374                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
375                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
376                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
377                wall_adjustment = .TRUE.
378
379    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
380                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
381
382    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
383             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
384             atmos_ocean_sign = 1.0, &
385             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
386             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
387             bottom_salinityflux = 0.0, &
388             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
389             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
390             building_wall_south = 9999999.9, cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, &
391             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
392             disturbance_energy_limit = 0.01, &
393             disturbance_level_b = -9999999.9, &
394             disturbance_level_t = -9999999.9, &
395             drag_coefficient = 0.0, &
396             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
397             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
398             dt_data_output = 9999999.9, &
399             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
400             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
401             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
402             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
403             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
404             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
405             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
406             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
407             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
408             end_time = 0.0, &
409             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
410             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
411             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
412             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
413             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
414             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
415             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
416             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
417             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
418             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
419             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
420             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
421             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
422             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
423             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
424             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
425             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
426             rif_max = 1.0, &
427             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
428             scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
429             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
430             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
431             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
432             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
433             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
434             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
435             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
436             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
437             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
438             time_disturb = 0.0, &
439             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
440             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
441             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
442             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
443             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
444             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
445             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
446             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
447             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
448             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
449             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
450             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
451             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
452
453    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
454             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, &
455             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
456             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
457             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
458             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
459             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
460             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
461             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
462             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
463             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
464             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
465             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
466             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
467             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
468             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
469             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
470             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
471             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
472             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
473             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
474
475
476    SAVE
477
478 END MODULE control_parameters
479
480
481
482
483 MODULE cpulog
484
485!------------------------------------------------------------------------------!
486! Description:
487! ------------
488! Definition of variables for cpu-time measurements
489!------------------------------------------------------------------------------!
490
491    REAL ::  initial_wallclock_time
492
493    TYPE logpoint
494       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
495       INTEGER            ::  counts
496       CHARACTER (LEN=20) ::  place
497    END TYPE logpoint
498
499    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
500                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
501                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
502                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
503
504    SAVE
505
506 END MODULE cpulog
507
508
509
510
511 MODULE dvrp_variables
512
513!------------------------------------------------------------------------------!
514! Description:
515! ------------
516! Definition of variables used with dvrp-software
517!------------------------------------------------------------------------------!
518
519    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
520
521    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
522                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
523
524    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
525                           dvrp_file      = 'default',                    &
526                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
527                           dvrp_password  = '********',                   &
528                           dvrp_username  = ' '
529
530    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp,  &
531                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5, &
532                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,        &
533                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,            &
534                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,          &
535                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
536
537    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
538
539    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
540                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
541
542    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
543                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
544
545#if defined( __decalpha )
546    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
547                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
548                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
549                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
550
551    REAL/4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
552                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
553                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
554                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
555                                  interval_a_dvrp = 0.0
556#else
557    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
558
559    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,       &
560                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
561                                  interval_a_dvrp = 0.0
562
563    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
564                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
565                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
566                                     -1.0, 1.0 /
567
568    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
569                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
570#endif
571
572    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
573
574    TYPE steering
575       CHARACTER (LEN=20) ::  name
576       REAL(4)            ::  min, max
577       INTEGER            ::  imin, imax
578    END TYPE steering
579
580    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
581
582    SAVE
583
584 END MODULE dvrp_variables
585
586
587
588
589 MODULE grid_variables
590
591!------------------------------------------------------------------------------!
592! Description:
593! ------------
594! Definition of grid spacings
595!------------------------------------------------------------------------------!
596
597    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
598
599    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
600
601    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
602                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
603                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
604                                          zu_s_inner, zw_w_inner
605
606    SAVE
607
608 END MODULE grid_variables
609
610
611
612
613 MODULE indices
614
615!------------------------------------------------------------------------------!
616! Description:
617! ------------
618! Definition of array bounds and number of gridpoints
619!------------------------------------------------------------------------------!
620
621    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
622                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
623                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
624
625    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
626                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
627                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
628
629    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
630                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
631                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
632                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
633                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
634
635    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
636
637    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
638                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
639                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
640                wall_flags_10
641
642    SAVE
643
644 END MODULE indices
645
646
647
648
649 MODULE interfaces
650
651!------------------------------------------------------------------------------!
652! Description:
653! ------------
654! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
655!------------------------------------------------------------------------------!
656
657    INTERFACE
658
659       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
660
661          USE cpulog
662
663          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
664          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
665          TYPE(logpoint)              ::  log_event
666
667       END SUBROUTINE cpu_log
668
669    END INTERFACE
670
671
672
673    INTERFACE
674
675       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
676                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
677          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
678          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
679          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
680          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
681          REAL                          ::  wert
682          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
683          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
684
685       END SUBROUTINE global_min_max
686
687    END INTERFACE
688
689    SAVE
690
691 END MODULE interfaces
692
693
694
695 MODULE pointer_interfaces
696
697!------------------------------------------------------------------------------!
698! Description:
699! ------------
700! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
701! prognostic_equations
702!------------------------------------------------------------------------------!
703
704    INTERFACE
705
706       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
707
708          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
709          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
710
711       END SUBROUTINE advec_s_bc
712
713    END INTERFACE
714
715
716    SAVE
717
718 END MODULE pointer_interfaces
719
720
721
722
723 MODULE model_1d
724
725!------------------------------------------------------------------------------!
726! Description:
727! ------------
728! Definition of variables for the 1D-model
729!------------------------------------------------------------------------------!
730
731    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
732                last_dt_change_1d = 0 
733
734    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
735
736    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
737                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
738                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
739                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
740                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
741                vsws1d, vsws1d_m, z01d
742
743
744    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
745                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
746                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
747                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
748
749    SAVE
750
751 END MODULE model_1d
752
753
754
755
756 MODULE netcdf_control
757
758!------------------------------------------------------------------------------!
759! Description:
760! ------------
761! Definition of parameters and variables for netcdf control.
762!------------------------------------------------------------------------------!
763
764#if defined( __netcdf )
765    USE netcdf
766#endif
767
768    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
769                           replace_num = 6
770
771    INTEGER ::  dots_num = 22
772
773    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
774                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
775                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
776
777    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
778         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
779            'z_i   ' /)
780
781    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
782         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
783            'z_i   ' /)
784
785    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
786          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
787             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
788             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
789             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
790             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
791
792    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
793          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
794             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
795             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
796             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
797             'm2/s2  ', 'number2' /)
798
799    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
800          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
801             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
802             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
803             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ',                       &
804             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
805
806    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
807          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
808             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
809             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
810             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ',                       &
811             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
812
813    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
814
815    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
816
817    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
818          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
819             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
820             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
821             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
822             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
823             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
824             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
825             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
826             'not_used        ' /)
827
828    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
829          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
830             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
831             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
832             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
833             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
834             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
835             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
836             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
837             'not_used        ' /)
838
839    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
840                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
841                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
842                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
843                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
844                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
845                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
846
847    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
848                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
849                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
850                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
851                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
852                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
853                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
854                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
855                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
856                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
857                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
858                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
859                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
860                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
861                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
862                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
863                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
864                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
865
866    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision 
867    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
868    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
869
870    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
871    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
872    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
873                                           id_var_z_pr
874    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
875
876
877    SAVE
878
879 END MODULE netcdf_control
880
881
882
883 MODULE particle_attributes
884
885!------------------------------------------------------------------------------!
886! Description:
887! ------------
888! Definition of variables used to compute particle transport
889!------------------------------------------------------------------------------!
890
891    USE array_kind
892
893    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
894                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
895
896#if defined( __parallel )
897    INTEGER ::  mpi_particle_type
898#endif
899    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
900                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
901                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
902                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
903                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
904                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
905                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
906                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
907                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
908                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
909
910    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
911
912    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
913    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
914
915    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
916                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
917                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
918                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
919                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
920                write_particle_statistics = .FALSE.
921    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
922
923    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
924                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
925                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
926                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
927                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
928                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
929                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
930                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
931
932    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
933                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
934                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
935                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
936                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
937
938    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
939
940
941    TYPE particle_type
942       SEQUENCE
943       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
944                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
945                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
946       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
947    END TYPE particle_type
948
949    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
950                                                       particles
951
952    TYPE particle_groups_type
953       SEQUENCE
954       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
955    END TYPE particle_groups_type
956
957    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
958                   particle_groups
959
960    SAVE
961
962 END MODULE particle_attributes
963
964
965
966
967
968 MODULE pegrid
969
970!------------------------------------------------------------------------------!
971! Description:
972! ------------
973! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
974! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
975! MPI-calls.
976!------------------------------------------------------------------------------!
977
978#if defined( __parallel )
979#if defined( __lc )
980    USE MPI
981#else
982    INCLUDE "mpif.h"
983#endif
984#endif
985    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
986    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
987                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
988                               numprocs_previous_run = -1,                     &
989                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
990
991    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
992                                             hor_index_bounds_previous_run
993
994#if defined( __parallel )
995#if defined( __mpi2 )
996    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
997#endif
998
999    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1000                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
1001                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1002                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
1003                type_x, type_x_int, type_xy
1004
1005    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1006
1007    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
1008
1009    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
1010    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1011                              remain_dims
1012#endif
1013
1014    SAVE
1015
1016 END MODULE pegrid
1017
1018
1019
1020
1021 MODULE profil_parameter
1022
1023!------------------------------------------------------------------------------!
1024! Description:
1025! ------------
1026! Definition of variables which control PROFIL-output
1027!------------------------------------------------------------------------------!
1028
1029    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1030
1031    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1032
1033    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1034                                             cross_normalized_y = ' '
1035
1036    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1037                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1038                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1039                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1040                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1041                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1042                              ' L                  ',                         &
1043                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1044
1045    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1046                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1047                              'pot. temperature in K       ', &
1048                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1049                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1050                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1051                              'mixing length in m          ', &
1052                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1053
1054    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1055                           (/ ' u v                           ', &
1056                              ' pt                            ', &
1057                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1058                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1059                              ' km kh                         ', &
1060                              ' l                             ', &
1061                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1062
1063    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1064
1065    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1066                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1067                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1068                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1069                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1070                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1071                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1072                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1073                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1074                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1075               
1076
1077    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1078             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1079             cross_ts_uymax(20) = &
1080                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1081                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1082                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1083                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1084             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1085             cross_ts_uymin(20) = &
1086                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1087                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1088                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1089                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1090             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1091             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1092             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1093             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1094             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1095             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1096             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1097             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1098
1099    SAVE
1100
1101 END MODULE profil_parameter
1102
1103
1104
1105
1106 MODULE spectrum
1107
1108!------------------------------------------------------------------------------!
1109! Description:
1110! ------------
1111! Definition of quantities used for computing spectra
1112!------------------------------------------------------------------------------!
1113
1114    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1115                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1116    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1117    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1118    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1119                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1120                                              '-power spectrum of v     ', &
1121                                              '-power spectrum of w     ', &
1122                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1123                                              '-power spectrum of q     ' /)
1124    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1125                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1126                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1127                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1128                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1129                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1130
1131    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1132
1133    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1134                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1135                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1136                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1137                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1138                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1139                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1140                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1141                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1142                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1143                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1144                plot_spectra_level(100) = 999999
1145
1146    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1147
1148    SAVE
1149
1150 END MODULE spectrum
1151
1152
1153
1154
1155 MODULE statistics
1156
1157!------------------------------------------------------------------------------!
1158! Description:
1159! ------------
1160! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1161!------------------------------------------------------------------------------!
1162
1163    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1164    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1165    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1166    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1167    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1168    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1169    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1170    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1171                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1172                                              sums_up_fraction_l
1173    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1174
1175    SAVE
1176
1177 END MODULE statistics
1178
1179
1180
1181
1182 MODULE transpose_indices
1183
1184!------------------------------------------------------------------------------!
1185! Description:
1186! ------------
1187! Definition of indices for transposed arrays
1188!------------------------------------------------------------------------------!
1189
1190    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1191                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1192                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1193               
1194
1195    SAVE
1196
1197 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.