source: palm/trunk/DOC/app/chapter_4.1.html @ 344

Last change on this file since 344 was 344, checked in by maronga, 13 years ago

documentation update for the coupling

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 171.8 KB
Line 
1<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
2<HTML>
3<HEAD>
4        <META HTTP-EQUIV="CONTENT-TYPE" CONTENT="text/html; charset=utf-8">
5        <TITLE>PALM chapter 4.1</TITLE>
6        <META NAME="GENERATOR" CONTENT="OpenOffice.org 3.0  (Unix)">
7        <META NAME="CREATED" CONTENT="0;0">
8        <META NAME="CHANGED" CONTENT="20090624;16094200">
9</HEAD>
10<BODY LANG="en-US" DIR="LTR">
11<H3><A NAME="chapter4.1"></A>4.1 Initialization parameters</H3>
12<P STYLE="margin-bottom: 0in"><BR>
13</P>
14<TABLE WIDTH=1643 BORDER=1 CELLPADDING=2 CELLSPACING=3>
15        <COL WIDTH=126>
16        <COL WIDTH=45>
17        <COL WIDTH=159>
18        <COL WIDTH=1280>
19        <TR>
20                <TD WIDTH=126>
21                        <P><FONT SIZE=4><B>Parameter name</B></FONT></P>
22                </TD>
23                <TD WIDTH=45>
24                        <P><FONT SIZE=4><B>Type</B></FONT></P>
25                </TD>
26                <TD WIDTH=159>
27                        <P><FONT SIZE=4><B>Default</B></FONT> <BR><FONT SIZE=4><B>value</B></FONT></P>
28                </TD>
29                <TD WIDTH=1280>
30                        <P><FONT SIZE=4><B>Explanation</B></FONT></P>
31                </TD>
32        </TR>
33        <TR>
34                <TD WIDTH=126>
35                        <P><A NAME="adjust_mixing_length"></A><B>adjust_mixing_length</B></P>
36                </TD>
37                <TD WIDTH=45>
38                        <P>L</P>
39                </TD>
40                <TD WIDTH=159>
41                        <P><I>.F.</I></P>
42                </TD>
43                <TD WIDTH=1280>
44                        <P STYLE="font-style: normal">Near-surface adjustment of the
45                        mixing length to the Prandtl-layer law.&nbsp; 
46                        </P>
47                        <P>Usually the mixing length in LES models l<SUB>LES</SUB> depends
48                        (as in PALM) on the grid size and is possibly restricted further
49                        in case of stable stratification and near the lower wall (see
50                        parameter <A HREF="#wall_adjustment">wall_adjustment</A>). With
51                        <B>adjust_mixing_length</B> = <I>.T.</I> the Prandtl' mixing
52                        length l<SUB>PR</SUB> = kappa * z/phi is calculated and the mixing
53                        length actually used in the model is set l = MIN (l<SUB>LES</SUB>,
54                        l<SUB>PR</SUB>). This usually gives a decrease of the mixing
55                        length at the bottom boundary and considers the fact that eddy
56                        sizes decrease in the vicinity of the wall.&nbsp; 
57                        </P>
58                        <P STYLE="font-style: normal"><B>Warning:</B> So far, there is no
59                        good experience with <B>adjust_mixing_length</B> = <I>.T.</I> !&nbsp;
60                                                </P>
61                        <P>With <B>adjust_mixing_length</B> = <I>.T.</I> and the
62                        Prandtl-layer being switched on (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>)
63                        <I>'(u*)** 2+neumann'</I> should always be set as the lower
64                        boundary condition for the TKE (see <A HREF="#bc_e_b">bc_e_b</A>),
65                        otherwise the near-surface value of the TKE is not in agreement
66                        with the Prandtl-layer law (Prandtl-layer law and
67                        Prandtl-Kolmogorov-Ansatz should provide the same value for K<SUB>m</SUB>).
68                        A warning is given, if this is not the case.</P>
69                </TD>
70        </TR>
71        <TR>
72                <TD WIDTH=126>
73                        <P><A NAME="alpha_surface"></A><B>alpha_surface</B></P>
74                </TD>
75                <TD WIDTH=45>
76                        <P>R</P>
77                </TD>
78                <TD WIDTH=159>
79                        <P><I>0.0</I></P>
80                </TD>
81                <TD WIDTH=1280>
82                        <P STYLE="font-style: normal">Inclination of the model domain with
83                        respect to the horizontal (in degrees).&nbsp; 
84                        </P>
85                        <P STYLE="font-style: normal">By means of <B>alpha_surface</B> the
86                        model domain can be inclined in x-direction with respect to the
87                        horizontal. In this way flows over inclined surfaces (e.g.
88                        drainage flows, gravity flows) can be simulated. In case of
89                        <B>alpha_surface </B>/= <I>0</I> the buoyancy term appears both in
90                        the equation of motion of the u-component and of the w-component.</P>
91                        <P><SPAN STYLE="font-style: normal">An inclination is only
92                        possible in case of cyclic horizontal boundary conditions along x
93                        AND y (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>)
94                        and <A HREF="#topography">topography</A> = </SPAN><I>'flat'</I><SPAN STYLE="font-style: normal">.
95                        </SPAN>
96                        </P>
97                        <P>Runs with inclined surface still require additional
98                        user-defined code as well as modifications to the default code.
99                        Please ask the <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/PALM_group.html#0">PALM
100                        developer&nbsp; group</A>.</P>
101                </TD>
102        </TR>
103        <TR>
104                <TD WIDTH=126>
105                        <P><A NAME="bc_e_b"></A><B>bc_e_b</B></P>
106                </TD>
107                <TD WIDTH=45>
108                        <P>C * 20</P>
109                </TD>
110                <TD WIDTH=159>
111                        <P><I>'neumann'</I></P>
112                </TD>
113                <TD WIDTH=1280>
114                        <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
115                        TKE.&nbsp; 
116                        </P>
117                        <P><B>bc_e_b</B> may be set to&nbsp;<I>'neumann'</I> or <I>'(u*)
118                        ** 2+neumann'</I>. <B>bc_e_b</B> = <I>'neumann'</I> yields to
119                        e(k=0)=e(k=1) (Neumann boundary condition), where e(k=1) is
120                        calculated via the prognostic TKE equation. Choice of
121                        <I>'(u*)**2+neumann'</I> also yields to e(k=0)=e(k=1), but the TKE
122                        at the Prandtl-layer top (k=1) is calculated diagnostically by
123                        e(k=1)=(us/0.1)**2. However, this is only allowed if a
124                        Prandtl-layer is used (<A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>).
125                        If this is not the case, a warning is given and <B>bc_e_b</B> is
126                        reset to <I>'neumann'</I>.&nbsp; 
127                        </P>
128                        <P STYLE="font-style: normal">At the top boundary a Neumann
129                        boundary condition is generally used: (e(nz+1) = e(nz)).</P>
130                </TD>
131        </TR>
132        <TR>
133                <TD WIDTH=126>
134                        <P><A NAME="bc_lr"></A><B>bc_lr</B></P>
135                </TD>
136                <TD WIDTH=45>
137                        <P>C * 20</P>
138                </TD>
139                <TD WIDTH=159>
140                        <P><I>'cyclic'</I></P>
141                </TD>
142                <TD WIDTH=1280>
143                        <P>Boundary condition along x (for all quantities).<BR><BR>By
144                        default, a cyclic boundary condition is used along x.<BR><BR><B>bc_lr</B>
145                        may also be assigned the values <I>'dirichlet/radiation'</I>
146                        (inflow from left, outflow to the right) or <I>'radiation/dirichlet'</I>
147                        (inflow from right, outflow to the left). This requires the
148                        multi-grid method to be used for solving the Poisson equation for
149                        perturbation pressure (see <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>)
150                        and it also requires cyclic boundary conditions along y
151                        (see&nbsp;<A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>).<BR><BR>In case of these
152                        non-cyclic lateral boundaries, a Dirichlet condition is used at
153                        the inflow for all quantities (initial vertical profiles - see
154                        <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> - are
155                        fixed during the run) except u, to which a Neumann (zero gradient)
156                        condition is applied. At the outflow, a radiation condition is
157                        used for all velocity components, while a Neumann (zero gradient)
158                        condition is used for the scalars. For perturbation pressure
159                        Neumann (zero gradient) conditions are assumed both at the inflow
160                        and at the outflow.<BR><BR>When using non-cyclic lateral
161                        boundaries, a filter is applied to the velocity field in the
162                        vicinity of the outflow in order to suppress any reflections of
163                        outgoing disturbances (see <A HREF="#km_damp_max">km_damp_max</A>
164                        and <A HREF="#outflow_damping_width">outflow_damping_width</A>).<BR><BR>In
165                        order to maintain a turbulent state of the flow, it may be
166                        neccessary to continuously impose perturbations on the horizontal
167                        velocity field in the vicinity of the inflow throughout the whole
168                        run. This can be switched on using <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</A>.
169                        The horizontal range to which these perturbations are applied is
170                        controlled by the parameters <A HREF="#inflow_disturbance_begin">inflow_disturbance_begin</A>
171                        and <A HREF="#inflow_disturbance_end">inflow_disturbance_end</A>.
172                        The vertical range and the perturbation amplitude are given by
173                        <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">disturbance_level_b</A>,
174                        <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">disturbance_level_t</A>,
175                        and <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">disturbance_amplitude</A>.
176                        The time interval at which perturbations are to be imposed is set
177                        by <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#dt_disturb">dt_disturb</A>.<BR><BR>In
178                        case of non-cyclic horizontal boundaries <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#call_psolver_at_all_substeps">call_psolver
179                        at_all_substeps</A> = .T. should be used.<BR><BR><B>Note:</B><BR>Using
180                        non-cyclic lateral boundaries requires very sensitive adjustments
181                        of the inflow (vertical profiles) and the bottom boundary
182                        conditions, e.g. a surface heating should not be applied near the
183                        inflow boundary because this may significantly disturb the inflow.
184                        Please check the model results very carefully.</P>
185                </TD>
186        </TR>
187        <TR>
188                <TD WIDTH=126>
189                        <P><A NAME="bc_ns"></A><B>bc_ns</B></P>
190                </TD>
191                <TD WIDTH=45>
192                        <P>C * 20</P>
193                </TD>
194                <TD WIDTH=159>
195                        <P><I>'cyclic'</I></P>
196                </TD>
197                <TD WIDTH=1280>
198                        <P>Boundary condition along y (for all quantities).<BR><BR>By
199                        default, a cyclic boundary condition is used along y.<BR><BR><B>bc_ns</B>
200                        may also be assigned the values <I>'dirichlet/radiation'</I>
201                        (inflow from rear (&quot;north&quot;), outflow to the front
202                        (&quot;south&quot;)) or <I>'radiation/dirichlet'</I> (inflow from
203                        front (&quot;south&quot;), outflow to the rear (&quot;north&quot;)).
204                        This requires the multi-grid method to be used for solving the
205                        Poisson equation for perturbation pressure (see <A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>)
206                        and it also requires cyclic boundary conditions along x
207                        (see<BR><A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>).<BR><BR>In case of these
208                        non-cyclic lateral boundaries, a Dirichlet condition is used at
209                        the inflow for all quantities (initial vertical profiles - see
210                        <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> - are
211                        fixed during the run) except u, to which a Neumann (zero gradient)
212                        condition is applied. At the outflow, a radiation condition is
213                        used for all velocity components, while a Neumann (zero gradient)
214                        condition is used for the scalars. For perturbation pressure
215                        Neumann (zero gradient) conditions are assumed both at the inflow
216                        and at the outflow.<BR><BR>For further details regarding
217                        non-cyclic lateral boundary conditions see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>.</P>
218                </TD>
219        </TR>
220        <TR>
221                <TD WIDTH=126>
222                        <P><A NAME="bc_p_b"></A><B>bc_p_b</B></P>
223                </TD>
224                <TD WIDTH=45>
225                        <P>C * 20</P>
226                </TD>
227                <TD WIDTH=159>
228                        <P><I>'neumann'</I></P>
229                </TD>
230                <TD WIDTH=1280>
231                        <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
232                        perturbation pressure.&nbsp; 
233                        </P>
234                        <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I>, <I>'neumann'</I> and
235                        <I>'neumann+inhomo'</I>.&nbsp; <I>'dirichlet'</I> sets
236                        p(k=0)=0.0,&nbsp; <I>'neumann'</I> sets p(k=0)=p(k=1).
237                        <I>'neumann+inhomo'</I> corresponds to an extended Neumann
238                        boundary condition where heat flux or temperature inhomogeneities
239                        near the surface (pt(k=1))&nbsp; are additionally regarded (see
240                        Shen and LeClerc (1995, Q.J.R. Meteorol. Soc., 1209)). This
241                        condition is only permitted with the Prandtl-layer switched on
242                        (<A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>), otherwise the run is
243                        terminated.&nbsp; 
244                        </P>
245                        <P>Since at the bottom boundary of the model the vertical velocity
246                        disappears (w(k=0) = 0.0), the consistent Neumann condition
247                        (<I>'neumann'</I> or <I>'neumann+inhomo'</I>) dp/dz = 0 should be
248                        used, which leaves the vertical component w unchanged when the
249                        pressure solver is applied. Simultaneous use of the Neumann
250                        boundary conditions both at the bottom and at the top boundary
251                        (<A HREF="#bc_p_t">bc_p_t</A>) usually yields no consistent
252                        solution for the perturbation pressure and should be avoided.</P>
253                </TD>
254        </TR>
255        <TR>
256                <TD WIDTH=126>
257                        <P><A NAME="bc_p_t"></A><B>bc_p_t</B></P>
258                </TD>
259                <TD WIDTH=45>
260                        <P>C * 20</P>
261                </TD>
262                <TD WIDTH=159>
263                        <P><I>'dirichlet'</I></P>
264                </TD>
265                <TD WIDTH=1280>
266                        <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
267                        perturbation pressure.&nbsp; 
268                        </P>
269                        <P STYLE="font-style: normal">Allowed values are <I>'dirichlet'</I>
270                        (p(k=nz+1)= 0.0) or <I>'neumann'</I> (p(k=nz+1)=p(k=nz)).&nbsp; 
271                        </P>
272                        <P>Simultaneous use of Neumann boundary conditions both at the top
273                        and bottom boundary (<A HREF="#bc_p_b">bc_p_b</A>) usually yields
274                        no consistent solution for the perturbation pressure and should be
275                        avoided. Since at the bottom boundary the Neumann condition&nbsp;
276                        is a good choice (see <A HREF="#bc_p_b">bc_p_b</A>), a Dirichlet
277                        condition should be set at the top boundary.</P>
278                </TD>
279        </TR>
280        <TR>
281                <TD WIDTH=126>
282                        <P><A NAME="bc_pt_b"></A><B>bc_pt_b</B></P>
283                </TD>
284                <TD WIDTH=45>
285                        <P>C*20</P>
286                </TD>
287                <TD WIDTH=159>
288                        <P><I>'dirichlet'</I></P>
289                </TD>
290                <TD WIDTH=1280>
291                        <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
292                        potential temperature.&nbsp; 
293                        </P>
294                        <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I> (pt(k=0) = const. =
295                        <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A> + <A HREF="#pt_surface_initial_change">pt_surface_initial_change</A>;
296                        the user may change this value during the run using user-defined
297                        code) and <I>'neumann'</I> (pt(k=0)=pt(k=1)).&nbsp; <BR>When a
298                        constant surface sensible heat flux is used (<A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>),
299                        <B>bc_pt_b</B> = <I>'neumann'</I> must be used, because otherwise
300                        the resolved scale may contribute to the surface flux so that a
301                        constant value cannot be guaranteed.</P>
302                        <P>In the <A HREF="chapter_3.8.html">coupled</A> atmosphere
303                        executable,&nbsp;<A HREF="chapter_4.2.html#bc_pt_b">bc_pt_b</A> is
304                        internally set and does not need to be prescribed.</P>
305                </TD>
306        </TR>
307        <TR>
308                <TD WIDTH=126>
309                        <P><A NAME="pc_pt_t"></A><B>bc_pt_t</B></P>
310                </TD>
311                <TD WIDTH=45>
312                        <P>C * 20</P>
313                </TD>
314                <TD WIDTH=159>
315                        <P><I>'initial_ gradient'</I></P>
316                </TD>
317                <TD WIDTH=1280>
318                        <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
319                        potential temperature.&nbsp; 
320                        </P>
321                        <P>Allowed are the values <I>'dirichlet' </I>(pt(k=nz+1) does not
322                        change during the run), <I>'neumann'</I> (pt(k=nz+1)=pt(k=nz)),
323                        and <I>'initial_gradient'</I>. With the
324                        'initial_gradient'-condition the value of the temperature gradient
325                        at the top is calculated from the initial temperature profile (see
326                        <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>, <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>)
327                        by bc_pt_t_val = (pt_init(k=nz+1) - pt_init(k=nz)) /
328                        dzu(nz+1).<BR>Using this value (assumed constant during the run)
329                        the temperature boundary values are calculated as&nbsp; 
330                        </P>
331                        <UL>
332                                <P STYLE="font-style: normal">pt(k=nz+1) = pt(k=nz) + bc_pt_t_val
333                                * dzu(nz+1)</P>
334                        </UL>
335                        <P><SPAN STYLE="font-style: normal">(up to k=nz the prognostic
336                        equation for the temperature is solved).<BR>When a constant
337                        sensible heat flux is used at the top boundary (<A HREF="#top_heatflux">top_heatflux</A>),
338                        </SPAN><SPAN STYLE="font-style: normal"><B>bc_pt_t</B></SPAN> <SPAN STYLE="font-style: normal">=
339                        </SPAN><I>'neumann'</I> <SPAN STYLE="font-style: normal">must be
340                        used, because otherwise the resolved scale may contribute to the
341                        top flux so that a constant value cannot be guaranteed.</SPAN></P>
342                </TD>
343        </TR>
344        <TR>
345                <TD WIDTH=126>
346                        <P><A NAME="bc_q_b"></A><B>bc_q_b</B></P>
347                </TD>
348                <TD WIDTH=45>
349                        <P>C * 20</P>
350                </TD>
351                <TD WIDTH=159>
352                        <P><I>'dirichlet'</I></P>
353                </TD>
354                <TD WIDTH=1280>
355                        <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
356                        specific humidity / total water content.&nbsp; 
357                        </P>
358                        <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I> (q(k=0) = const. =
359                        <A HREF="#q_surface">q_surface</A> + <A HREF="#q_surface_initial_change">q_surface_initial_change</A>;
360                        the user may change this value during the run using user-defined
361                        code) and <I>'neumann'</I> (q(k=0)=q(k=1)).&nbsp; <BR>When a
362                        constant surface latent heat flux is used (<A HREF="#surface_waterflux">surface_waterflux</A>),
363                        <B>bc_q_b</B> = <I>'neumann'</I> must be used, because otherwise
364                        the resolved scale may contribute to the surface flux so that a
365                        constant value cannot be guaranteed.</P>
366                </TD>
367        </TR>
368        <TR>
369                <TD WIDTH=126>
370                        <P><A NAME="bc_q_t"></A><B>bc_q_t</B></P>
371                </TD>
372                <TD WIDTH=45>
373                        <P><I>C * 20</I></P>
374                </TD>
375                <TD WIDTH=159>
376                        <P><I>'neumann'</I></P>
377                </TD>
378                <TD WIDTH=1280>
379                        <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
380                        specific humidity / total water content.&nbsp; 
381                        </P>
382                        <P>Allowed are the values <I>'dirichlet'</I> (q(k=nz) and
383                        q(k=nz+1) do not change during the run) and <I>'neumann'</I>. With
384                        the Neumann boundary condition the value of the humidity gradient
385                        at the top is calculated from the initial humidity profile (see
386                        <A HREF="#q_surface">q_surface</A>, <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>)
387                        by: bc_q_t_val = ( q_init(k=nz) - q_init(k=nz-1)) / dzu(nz).<BR>Using
388                        this value (assumed constant during the run) the humidity boundary
389                        values are calculated as&nbsp; 
390                        </P>
391                        <UL>
392                                <P STYLE="font-style: normal">q(k=nz+1) =q(k=nz) + bc_q_t_val *
393                                dzu(nz+1)</P>
394                        </UL>
395                        <P STYLE="font-style: normal">(up tp k=nz the prognostic equation
396                        for q is solved).
397                        </P>
398                </TD>
399        </TR>
400        <TR>
401                <TD WIDTH=126>
402                        <P><A NAME="bc_s_b"></A><B>bc_s_b</B></P>
403                </TD>
404                <TD WIDTH=45>
405                        <P>C * 20</P>
406                </TD>
407                <TD WIDTH=159>
408                        <P><I>'dirichlet'</I></P>
409                </TD>
410                <TD WIDTH=1280>
411                        <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
412                        scalar concentration.&nbsp; 
413                        </P>
414                        <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I> (s(k=0) = const. =
415                        <A HREF="#s_surface">s_surface</A> + <A HREF="#s_surface_initial_change">s_surface_initial_change</A>;
416                        the user may change this value during the run using user-defined
417                        code) and <I>'neumann'</I> (s(k=0) = s(k=1)).&nbsp; <BR>When a
418                        constant surface concentration flux is used (<A HREF="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</A>),
419                        <B>bc_s_b</B> = <I>'neumann'</I> must be used, because otherwise
420                        the resolved scale may contribute to the surface flux so that a
421                        constant value cannot be guaranteed.</P>
422                </TD>
423        </TR>
424        <TR>
425                <TD WIDTH=126>
426                        <P><A NAME="bc_s_t"></A><B>bc_s_t</B></P>
427                </TD>
428                <TD WIDTH=45>
429                        <P>C * 20</P>
430                </TD>
431                <TD WIDTH=159>
432                        <P><I>'neumann'</I></P>
433                </TD>
434                <TD WIDTH=1280>
435                        <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the scalar
436                        concentration.&nbsp; 
437                        </P>
438                        <P>Allowed are the values <I>'dirichlet'</I> (s(k=nz) and
439                        s(k=nz+1) do not change during the run) and <I>'neumann'</I>. With
440                        the Neumann boundary condition the value of the scalar
441                        concentration gradient at the top is calculated from the initial
442                        scalar concentration profile (see <A HREF="#s_surface">s_surface</A>,
443                        <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A>) by:
444                        bc_s_t_val = (s_init(k=nz) - s_init(k=nz-1)) / dzu(nz).<BR>Using
445                        this value (assumed constant during the run) the concentration
446                        boundary values are calculated as
447                        </P>
448                        <UL>
449                                <P STYLE="font-style: normal">s(k=nz+1) = s(k=nz) + bc_s_t_val *
450                                dzu(nz+1)</P>
451                        </UL>
452                        <P STYLE="font-style: normal">(up to k=nz the prognostic equation
453                        for the scalar concentration is solved).</P>
454                </TD>
455        </TR>
456        <TR>
457                <TD WIDTH=126>
458                        <P><A NAME="bc_sa_t"></A><B>bc_sa_t</B></P>
459                </TD>
460                <TD WIDTH=45>
461                        <P>C * 20</P>
462                </TD>
463                <TD WIDTH=159>
464                        <P><I>'neumann'</I></P>
465                </TD>
466                <TD WIDTH=1280>
467                        <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
468                        salinity.&nbsp; 
469                        </P>
470                        <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
471                        parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).</P>
472                        <P><SPAN STYLE="font-style: normal">Allowed are the values
473                        </SPAN><I>'dirichlet' </I><SPAN STYLE="font-style: normal">(sa(k=nz+1)
474                        does not change during the run) and </SPAN><I>'neumann'</I>
475                        <SPAN STYLE="font-style: normal">(sa(k=nz+1)=sa(k=nz)).&nbsp;<BR><BR>When
476                        a constant salinity flux is used at the top boundary
477                        (<A HREF="#top_salinityflux">top_salinityflux</A>), </SPAN><SPAN STYLE="font-style: normal"><B>bc_sa_t</B></SPAN>
478                        <SPAN STYLE="font-style: normal">= </SPAN><I>'neumann'</I> <SPAN STYLE="font-style: normal">must
479                        be used, because otherwise the resolved scale may contribute to
480                        the top flux so that a constant value cannot be guaranteed.</SPAN></P>
481                </TD>
482        </TR>
483        <TR>
484                <TD WIDTH=126>
485                        <P><A NAME="bc_uv_b"></A><B>bc_uv_b</B></P>
486                </TD>
487                <TD WIDTH=45>
488                        <P>C * 20</P>
489                </TD>
490                <TD WIDTH=159>
491                        <P><I>'dirichlet'</I></P>
492                </TD>
493                <TD WIDTH=1280>
494                        <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
495                        horizontal velocity components u and v.&nbsp; 
496                        </P>
497                        <P>Allowed values are <I>'dirichlet' </I>and <I>'neumann'</I>.
498                        <B>bc_uv_b</B> = <I>'dirichlet'</I> yields the no-slip condition
499                        with u=v=0 at the bottom. Due to the staggered grid u(k=0) and
500                        v(k=0) are located at z = - 0,5 * <A HREF="#dz">dz</A> (below the
501                        bottom), while u(k=1) and v(k=1) are located at z = +0,5 * dz.
502                        u=v=0 at the bottom is guaranteed using mirror boundary
503                        condition:&nbsp; 
504                        </P>
505                        <UL>
506                                <P STYLE="font-style: normal">u(k=0) = - u(k=1) and v(k=0) = -
507                                v(k=1)</P>
508                        </UL>
509                        <P><SPAN STYLE="font-style: normal">The Neumann boundary condition
510                        yields the free-slip condition with u(k=0) = u(k=1) and v(k=0) =
511                        v(k=1). With Prandtl - layer switched on (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>),
512                        the free-slip condition is not allowed (otherwise the run will be
513                        terminated)</SPAN><FONT COLOR="#000000"><SPAN STYLE="font-style: normal">.</SPAN></FONT></P>
514                </TD>
515        </TR>
516        <TR>
517                <TD WIDTH=126>
518                        <P><A NAME="bc_uv_t"></A><B>bc_uv_t</B></P>
519                </TD>
520                <TD WIDTH=45>
521                        <P>C * 20</P>
522                </TD>
523                <TD WIDTH=159>
524                        <P><I>'dirichlet'</I></P>
525                </TD>
526                <TD WIDTH=1280>
527                        <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
528                        horizontal velocity components u and v.&nbsp; 
529                        </P>
530                        <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I>, <I>'dirichlet_0'</I> and
531                        <I>'neumann'</I>. The Dirichlet condition yields u(k=nz+1) =
532                        ug(nz+1) and v(k=nz+1) = vg(nz+1), Neumann condition yields the
533                        free-slip condition with u(k=nz+1) = u(k=nz) and v(k=nz+1) =
534                        v(k=nz) (up to k=nz the prognostic equations for the velocities
535                        are solved). The special condition&nbsp;<I>'dirichlet_0'</I> can
536                        be used for channel flow, it yields the no-slip condition
537                        u(k=nz+1) = ug(nz+1) = 0 and v(k=nz+1) = vg(nz+1) = 0.</P>
538                        <P>In the <A HREF="chapter_3.8.html">coupled</A> ocean executable,
539                        <A HREF="chapter_4.2.html#bc_uv_t">bc_uv_t</A>&nbsp;is internally
540                        set ('neumann') and does not need to be prescribed.</P>
541                </TD>
542        </TR>
543        <TR>
544                <TD WIDTH=126>
545                        <P><A NAME="bottom_salinityflux"></A><B>bottom_salinityflux</B></P>
546                </TD>
547                <TD WIDTH=45>
548                        <P>R</P>
549                </TD>
550                <TD WIDTH=159>
551                        <P><I>0.0</I></P>
552                </TD>
553                <TD WIDTH=1280>
554                        <P>Kinematic salinity flux near the surface (in psu m/s).&nbsp;</P>
555                        <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
556                        parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).
557                        </P>
558                        <P>The respective salinity flux value is used as bottom
559                        (horizontally homogeneous) boundary condition for the salinity
560                        equation. This additionally requires that a Neumann condition must
561                        be used for the salinity, which is currently the only available
562                        condition.</P>
563                </TD>
564        </TR>
565        <TR>
566                <TD WIDTH=126>
567                        <P><A NAME="building_height"></A><B>building_height</B></P>
568                </TD>
569                <TD WIDTH=45>
570                        <P>R</P>
571                </TD>
572                <TD WIDTH=159>
573                        <P><I>50.0</I></P>
574                </TD>
575                <TD WIDTH=1280>
576                        <P>Height of a single building in m.<BR><BR><B>building_height</B>
577                        must be less than the height of the model domain. This parameter
578                        requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A> =
579                        <I>'single_building'</I>.</P>
580                </TD>
581        </TR>
582        <TR>
583                <TD WIDTH=126>
584                        <P><A NAME="building_length_x"></A><B>building_length_x</B></P>
585                </TD>
586                <TD WIDTH=45>
587                        <P>R</P>
588                </TD>
589                <TD WIDTH=159>
590                        <P><I>50.0</I></P>
591                </TD>
592                <TD WIDTH=1280>
593                        <P>Width of a single building in m.<BR><BR>Currently,
594                        <B>building_length_x</B> must be at least <I>3 *&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A></I>
595                        and no more than <I>(&nbsp;<A HREF="#nx">nx</A></I> <I>- 1 ) * <A HREF="#dx">dx</A>
596                        - <A HREF="#building_wall_left">building_wall_left</A></I>. This
597                        parameter requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
598                        = <I>'single_building'</I>.</P>
599                </TD>
600        </TR>
601        <TR>
602                <TD WIDTH=126>
603                        <P><A NAME="building_length_y"></A><B>building_length_y</B></P>
604                </TD>
605                <TD WIDTH=45>
606                        <P>R</P>
607                </TD>
608                <TD WIDTH=159>
609                        <P><I>50.0</I></P>
610                </TD>
611                <TD WIDTH=1280>
612                        <P>Depth of a single building in m.<BR><BR>Currently,
613                        <B>building_length_y</B> must be at least <I>3 *&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A></I>
614                        and no more than <I>(&nbsp;<A HREF="#ny">ny</A></I> <I>- 1 )&nbsp;</I>
615                        <I>* <A HREF="#dy">dy</A></I> <I>- <A HREF="#building_wall_south">building_wall_south</A></I>.
616                        This parameter requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
617                        = <I>'single_building'</I>.</P>
618                </TD>
619        </TR>
620        <TR>
621                <TD WIDTH=126>
622                        <P><A NAME="building_wall_left"></A><B>building_wall_left</B></P>
623                </TD>
624                <TD WIDTH=45>
625                        <P>R</P>
626                </TD>
627                <TD WIDTH=159>
628                        <P><I>building centered in x-direction</I></P>
629                </TD>
630                <TD WIDTH=1280>
631                        <P>x-coordinate of the left building wall (distance between the
632                        left building wall and the left border of the model domain) in
633                        m.<BR><BR>Currently, <B>building_wall_left</B> must be at least <I>1
634                        *&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A></I> and less than <I>( <A HREF="#nx">nx</A>&nbsp;
635                        - 1 ) * <A HREF="#dx">dx</A> -&nbsp; <A HREF="#building_length_x">building_length_x</A></I>.
636                        This parameter requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
637                        = <I>'single_building'</I>.<BR><BR>The default
638                        value&nbsp;<B>building_wall_left</B> = <I>( ( <A HREF="#nx">nx</A>&nbsp;+
639                        1 ) * <A HREF="#dx">dx</A> -&nbsp; <A HREF="#building_length_x">building_length_x</A>
640                        ) / 2</I> centers the building in x-direction.&nbsp;<FONT COLOR="#000000">Due
641                        to the staggered grid the building will be displaced by -0.5 <A HREF="#dx">dx</A>
642                        in x-direction and -0.5 <A HREF="#dy">dy</A> in y-direction.</FONT>
643                                                </P>
644                </TD>
645        </TR>
646        <TR>
647                <TD WIDTH=126>
648                        <P><A NAME="building_wall_south"></A><B>building_wall_south</B></P>
649                </TD>
650                <TD WIDTH=45>
651                        <P>R</P>
652                </TD>
653                <TD WIDTH=159>
654                        <P><I>building centered in y-direction</I></P>
655                </TD>
656                <TD WIDTH=1280>
657                        <P>y-coordinate of the South building wall (distance between the
658                        South building wall and the South border of the model domain) in
659                        m.<BR><BR>Currently, <B>building_wall_south</B> must be at least <I>1
660                        *&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A></I> and less than <I>( <A HREF="#ny">ny</A>&nbsp;
661                        - 1 ) * <A HREF="#dy">dy</A> -&nbsp; <A HREF="#building_length_y">building_length_y</A></I>.
662                        This parameter requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
663                        = <I>'single_building'</I>.<BR><BR>The default
664                        value&nbsp;<B>building_wall_south</B> = <I>( ( <A HREF="#ny">ny</A>&nbsp;+
665                        1 ) * <A HREF="#dy">dy</A> -&nbsp; <A HREF="#building_length_y">building_length_y</A>
666                        ) / 2</I> centers the building in y-direction.&nbsp;<FONT COLOR="#000000">Due
667                        to the staggered grid the building will be displaced by -0.5 <A HREF="#dx">dx</A>
668                        in x-direction and -0.5 <A HREF="#dy">dy</A> in y-direction.</FONT>
669                                                </P>
670                </TD>
671        </TR>
672        <TR>
673                <TD WIDTH=126>
674                        <P><A NAME="canopy_mode"></A><B>canopy_mode</B></P>
675                </TD>
676                <TD WIDTH=45>
677                        <P>C * 20</P>
678                </TD>
679                <TD WIDTH=159>
680                        <P><I>'block'</I></P>
681                </TD>
682                <TD WIDTH=1280>
683                        <P>Canopy mode.<BR><BR><FONT COLOR="#000000">Besides using the
684                        default value, that will create a horizontally homogeneous plant
685                        canopy that extends over the total horizontal extension of the
686                        model domain, the user may add code to the user interface
687                        subroutine <A HREF="chapter_3.5.1.html#user_init_plant_canopy">user_init_plant_canopy</A>
688                        to allow further canopy&nbsp;modes. <BR><BR>The setting of
689                        <A HREF="#canopy_mode">canopy_mode</A> becomes only active,
690                        if&nbsp;<A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A> has been set </FONT><FONT COLOR="#000000"><I>.T.</I></FONT><FONT COLOR="#000000">
691                        and a non-zero <A HREF="#drag_coefficient">drag_coefficient</A>
692                        has been defined.</FONT></P>
693                </TD>
694        </TR>
695        <TR>
696                <TD WIDTH=126>
697                        <P><A NAME="canyon_height"></A><B>canyon_height</B></P>
698                </TD>
699                <TD WIDTH=45>
700                        <P>R</P>
701                </TD>
702                <TD WIDTH=159>
703                        <P><I>50.0</I></P>
704                </TD>
705                <TD WIDTH=1280>
706                        <P>Street canyon height in m.<BR><BR><B>canyon_height</B> must be
707                        less than the height of the model domain. This parameter
708                        requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A> =
709                        <I>'single_street_canyon'</I>.</P>
710                </TD>
711        </TR>
712        <TR>
713                <TD WIDTH=126>
714                        <P><A NAME="canyon_width_x"></A><B>canyon_width_x</B></P>
715                </TD>
716                <TD WIDTH=45>
717                        <P>R</P>
718                </TD>
719                <TD WIDTH=159>
720                        <P><I>9999999.9</I></P>
721                </TD>
722                <TD WIDTH=1280>
723                        <P>Street canyon width in x-direction in m.<BR><BR>Currently,
724                        <B>canyon_width_x</B> must be at least <I>3 *&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A></I>
725                        and no more than <I>(&nbsp;<A HREF="#nx">nx</A></I> <I>- 1 ) * <A HREF="#dx">dx</A>
726                        - <A HREF="#canyon_wall_left">canyon_wall_left</A></I>. This
727                        parameter requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A> =
728                        <I>'single_street_canyon'</I>. A non-default value implies a
729                        canyon orientation in y-direction.</P>
730                </TD>
731        </TR>
732        <TR>
733                <TD WIDTH=126>
734                        <P><A NAME="canyon_width_y"></A><B>canyon_width_y</B></P>
735                </TD>
736                <TD WIDTH=45>
737                        <P>R</P>
738                </TD>
739                <TD WIDTH=159>
740                        <P><I>9999999.9</I></P>
741                </TD>
742                <TD WIDTH=1280>
743                        <P>Street canyon width in y-direction in m.<BR><BR>Currently,
744                        <B>canyon_width_y</B> must be at least <I>3 *&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A></I>
745                        and no more than <I>(&nbsp;<A HREF="#ny">ny</A></I> <I>- 1 )&nbsp;</I>
746                        <I>* <A HREF="#dy">dy</A></I> <I>- <A HREF="#canyon_wall_south">canyon_wall_south</A></I>.
747                        This parameter requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
748                        = <I>'single_street_canyon</I>.&nbsp;A non-default value implies a
749                        canyon orientation in x-direction.</P>
750                </TD>
751        </TR>
752        <TR>
753                <TD WIDTH=126>
754                        <P><A NAME="canyon_wall_left"></A><B>canyon_wall_left</B></P>
755                </TD>
756                <TD WIDTH=45>
757                        <P>R</P>
758                </TD>
759                <TD WIDTH=159>
760                        <P><I>canyon centered in x-direction</I></P>
761                </TD>
762                <TD WIDTH=1280>
763                        <P>x-coordinate of the left canyon wall (distance between the left
764                        canyon wall and the left border of the model domain) in
765                        m.<BR><BR>Currently, <B>canyon_wall_left</B> must be at least <I>1
766                        *&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A></I> and less than <I>( <A HREF="#nx">nx</A>&nbsp;
767                        - 1 ) * <A HREF="#dx">dx</A> -&nbsp; <A HREF="#canyon_width_x">canyon_width_x</A></I>.
768                        This parameter requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
769                        = <I>'single_street_canyon'</I>.<BR><BR>The default value
770                        <B>canyon_wall_left</B> = <I>( ( <A HREF="#nx">nx</A>&nbsp;+ 1 ) *
771                        <A HREF="#dx">dx</A> -&nbsp; <A HREF="#canyon_width_x">canyon_width_x</A>
772                        ) / 2</I> centers the canyon in x-direction.</P>
773                </TD>
774        </TR>
775        <TR>
776                <TD WIDTH=126>
777                        <P><A NAME="canyon_wall_south"></A><B>canyon_wall_south</B></P>
778                </TD>
779                <TD WIDTH=45>
780                        <P>R</P>
781                </TD>
782                <TD WIDTH=159>
783                        <P><I>canyon centered in y-direction</I></P>
784                </TD>
785                <TD WIDTH=1280>
786                        <P>y-coordinate of the South canyon wall (distance between the
787                        South canyon wall and the South border of the model domain) in
788                        m.<BR><BR>Currently, <B>canyon_wall_south</B> must be at least <I>1
789                        *&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A></I> and less than <I>( <A HREF="#ny">ny</A>&nbsp;
790                        - 1 ) * <A HREF="#dy">dy</A> -&nbsp; <A HREF="#canyon_width_y">canyon_width_y</A></I>.
791                        This parameter requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
792                        = <I>'single_street_canyon'</I>.<BR><BR>The default value
793                        <B>canyon_wall_south</B> = <I>( ( <A HREF="#ny">ny</A>&nbsp;+ 1 )
794                        * <A HREF="#dy">dy</A> -&nbsp;&nbsp;<A HREF="#canyon_width_y">canyon_wid</A><A HREF="#canyon_width_y">th_y</A>
795                        ) / 2</I> centers the canyon in y-direction.</P>
796                </TD>
797        </TR>
798        <TR>
799                <TD WIDTH=126>
800                        <P><A NAME="cloud_droplets"></A><B>cloud_droplets</B></P>
801                </TD>
802                <TD WIDTH=45>
803                        <P>L</P>
804                </TD>
805                <TD WIDTH=159>
806                        <P><I>.F.</I></P>
807                </TD>
808                <TD WIDTH=1280>
809                        <P>Parameter to switch on usage of cloud droplets.<BR><BR>Cloud
810                        droplets require to use&nbsp;particles (i.e. the NAMELIST group
811                        <FONT FACE="Courier New, Courier, monospace">particles_par</FONT>
812                        has to be included in the parameter file). Then each particle is a
813                        representative for a certain number of droplets. The droplet
814                        features (number of droplets, initial radius, etc.) can be steered
815                        with the&nbsp; respective particle parameters (see e.g. <A HREF="#chapter_4.2.html#radius">radius</A>).
816                        The real number of initial droplets in a grid cell is equal to the
817                        initial number of droplets (defined by the particle source
818                        parameters <FONT FACE="Thorndale, serif"><SPAN LANG="en-GB"><A HREF="chapter_4.2.html#pst">pst</A>,
819                        <A HREF="chapter_4.2.html#psl">psl</A>, <A HREF="chapter_4.2.html#psr">psr</A>,
820                        <A HREF="chapter_4.2.html#pss">pss</A>, <A HREF="chapter_4.2.html#psn">psn</A>,
821                        <A HREF="chapter_4.2.html#psb">psb</A>, <A HREF="chapter_4.2.html#pdx">pdx</A>,
822                        <A HREF="chapter_4.2.html#pdy">pdy</A></SPAN></FONT> <FONT FACE="Thorndale, serif"><SPAN LANG="en-GB">and
823                        <A HREF="chapter_4.2.html#pdz">pdz</A></SPAN></FONT>) times the
824                        <A HREF="#initial_weighting_factor">initial_weighting_factor</A>.<BR><BR>In
825                        case of using cloud droplets, the default condensation scheme in
826                        PALM cannot be used, i.e. <A HREF="#cloud_physics">cloud_physics</A>
827                        must be set <I>.F.</I>.</P>
828                </TD>
829        </TR>
830        <TR>
831                <TD WIDTH=126>
832                        <P><A NAME="cloud_physics"></A><B>cloud_physics</B></P>
833                </TD>
834                <TD WIDTH=45>
835                        <P>L</P>
836                </TD>
837                <TD WIDTH=159>
838                        <P><I>.F.</I></P>
839                </TD>
840                <TD WIDTH=1280>
841                        <P>Parameter to switch on the condensation scheme.&nbsp; 
842                        </P>
843                        <P>For <B>cloud_physics =</B> <I>.TRUE.</I>, equations for the
844                        liquid water&nbsp; content and the liquid water potential
845                        temperature are solved instead of those for specific humidity and
846                        potential temperature. Note that a grid volume is assumed to be
847                        either completely saturated or completely unsaturated
848                        (0%-or-100%-scheme). A simple precipitation scheme can
849                        additionally be switched on with parameter <A HREF="#precipitation">precipitation</A>.
850                        Also cloud-top cooling by longwave radiation can be utilized (see
851                        <A HREF="#radiation">radiation</A>)<BR><B><BR>cloud_physics =</B>
852                        <I>.TRUE. </I>requires&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A> =
853                        <I>.TRUE.</I> .<BR>Detailed information about the condensation
854                        scheme is given in the description of the <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM-1/Dokumentationen/Cloud_physics/wolken.pdf">cloud
855                        physics module</A> (pdf-file, only in German).<BR><BR>This
856                        condensation scheme is not allowed if cloud droplets are simulated
857                        explicitly (see <A HREF="#cloud_droplets">cloud_droplets</A>).</P>
858                </TD>
859        </TR>
860        <TR>
861                <TD WIDTH=126>
862                        <P><A NAME="conserve_volume_flow"></A><B>conserve_volume_flow</B></P>
863                </TD>
864                <TD WIDTH=45>
865                        <P>L</P>
866                </TD>
867                <TD WIDTH=159>
868                        <P><I>.F.</I></P>
869                </TD>
870                <TD WIDTH=1280>
871                        <P>Conservation of volume flow in x- and
872                        y-direction.<BR><BR><B>conserve_volume_flow</B> = <I>.T.</I>
873                        guarantees that the volume flow through the xz- and
874                        yz-cross-sections of the total model domain remains constant
875                        throughout the run depending on the chosen
876                        <A HREF="#conserve_volume_flow_mode">conserve_volume_flow_mode</A>.<BR><BR>Note
877                        that&nbsp;<B>conserve_volume_flow</B> = <I>.T.</I> requires
878                        <A HREF="#dp_external">dp_external</A> = <I>.F.</I> .</P>
879                </TD>
880        </TR>
881        <TR>
882                <TD WIDTH=126>
883                        <P><A NAME="conserve_volume_flow_mode"></A><B>conserve_volume_flow_mode</B></P>
884                </TD>
885                <TD WIDTH=45>
886                        <P>C * 16</P>
887                </TD>
888                <TD WIDTH=159>
889                        <P><I>'default'</I></P>
890                </TD>
891                <TD WIDTH=1280>
892                        <P>Modus of volume flow conservation.<BR><BR>The following values
893                        are allowed:</P>
894                        <P STYLE="font-style: normal"><I>'default'</I> 
895                        </P>
896                        <UL>
897                                <P>Per default, PALM uses&nbsp;<I>'initial_profiles'</I> for
898                                cyclic lateral boundary conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> =
899                                <I>'cyclic'</I> and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> = <I>'cyclic'</I>)
900                                and&nbsp;<I>'inflow_profile'</I> for non-cyclic lateral boundary
901                                conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> /= <I>'cyclic'</I> or
902                                <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> /= <I>'cyclic'</I>).</P>
903                        </UL>
904                        <P><I>'initial_profiles' </I>
905                        </P>
906                        <UL>
907                                <P>The target volume flow&nbsp;is calculated at t=0 from the
908                                initial profiles of u and v.&nbsp;This setting is only allowed
909                                for&nbsp;cyclic lateral boundary conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
910                                = <I>'cyclic'</I> and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> = <I>'cyclic'</I>).</P>
911                        </UL>
912                        <P STYLE="font-style: normal"><I>'inflow_profile'</I> 
913                        </P>
914                        <UL>
915                                <P>The target volume flow&nbsp;is&nbsp;calculated at every
916                                timestep from the inflow profile of&nbsp;u or v, respectively.
917                                This setting&nbsp;is only allowed for&nbsp;non-cyclic lateral
918                                boundary conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> /= <I>'cyclic'</I>
919                                or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> /= <I>'cyclic'</I>).</P>
920                        </UL>
921                        <P><I>'bulk_velocity' </I>
922                        </P>
923                        <UL>
924                                <P>The target volume flow is calculated from a predefined bulk
925                                velocity (see <A HREF="#u_bulk">u_bulk</A> and <A HREF="#v_bulk">v_bulk</A>).
926                                This setting is only allowed for&nbsp;cyclic lateral boundary
927                                conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> = <I>'cyclic'</I> and
928                                <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> = <I>'cyclic'</I>).</P>
929                        </UL>
930                        <P>Note that&nbsp;<B>conserve_volume_flow_mode</B> only comes into
931                        effect if <A HREF="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</A>
932                        = <I>.T. .</I> 
933                        </P>
934                </TD>
935        </TR>
936        <TR>
937                <TD WIDTH=126>
938                        <P><A NAME="coupling_start_time"></A><B>coupling_start_time</B></P>
939                </TD>
940                <TD WIDTH=45>
941                        <P>R</P>
942                </TD>
943                <TD WIDTH=159>
944                        <P><I>0.0</I></P>
945                </TD>
946                <TD WIDTH=1280>
947                        <P>Simulation time of precursor run.</P>
948                        <P>Sets the time period a precursor run shall run uncoupled. This
949                        parameter is used to set up the precursor run control for
950                        atmosphere-ocean-<A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A>. It
951                        has to be set individually to the atmospheric / oceanic precursor
952                        run. The time in the data output will show negative values during
953                        the precursor run. See <A HREF="../misc/precursor_run_control.pdf">documentation</A>
954                        for further information.</P>
955                </TD>
956        </TR>
957        <TR>
958                <TD WIDTH=126>
959                        <P><A NAME="cthf"></A><B>cthf</B></P>
960                </TD>
961                <TD WIDTH=45>
962                        <P>R</P>
963                </TD>
964                <TD WIDTH=159>
965                        <P><I>0.0</I></P>
966                </TD>
967                <TD WIDTH=1280>
968                        <P>Average heat flux that is prescribed at the top of the plant
969                        canopy.<BR><BR>If <A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A> is set
970                        <I>.T.</I>, the user can prescribe a heat flux at the top of the
971                        plant canopy.<BR>It is assumed that solar radiation penetrates the
972                        canopy and warms the foliage which, in turn, warms the air in
973                        contact with it. <BR>Note: Instead of using the value prescribed
974                        by <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>, the near
975                        surface heat flux is determined from an exponential function that
976                        is dependent on the cumulative leaf_area_index (Shaw and Schumann
977                        (1992, Boundary Layer Meteorol., 61, 47-64)).</P>
978                </TD>
979        </TR>
980        <TR>
981                <TD WIDTH=126>
982                        <P><A NAME="cut_spline_overshoot"></A><B>cut_spline_overshoot</B></P>
983                </TD>
984                <TD WIDTH=45>
985                        <P>L</P>
986                </TD>
987                <TD WIDTH=159>
988                        <P><I>.T.</I></P>
989                </TD>
990                <TD WIDTH=1280>
991                        <P>Cuts off of so-called overshoots, which can occur with the
992                        upstream-spline scheme.&nbsp; 
993                        </P>
994                        <P><FONT COLOR="#000000">The cubic splines tend to overshoot in
995                        case of discontinuous changes of variables between neighbouring
996                        grid points.</FONT><FONT COLOR="#ff0000"> </FONT><FONT COLOR="#000000">This
997                        may lead to errors in calculating the advection tendency.</FONT>
998                        Choice of <B>cut_spline_overshoot</B> = <I>.TRUE.</I> (switched on
999                        by default) allows variable values not to exceed an interval
1000                        defined by the respective adjacent grid points. This interval can
1001                        be adjusted seperately for every prognostic variable (see
1002                        initialization parameters <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>,
1003                        <A HREF="#overshoot_limit_pt">overshoot_limit_pt</A>,
1004                        <A HREF="#overshoot_limit_u">overshoot_limit_u</A>, etc.). This
1005                        might be necessary in case that the default interval has a
1006                        non-tolerable effect on the model results.&nbsp; 
1007                        </P>
1008                        <P>Overshoots may also be removed using the parameters
1009                        <A HREF="#ups_limit_e">ups_limit_e</A>, <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>,
1010                        etc. as well as by applying a long-filter (see
1011                        <A HREF="#long_filter_factor">long_filter_factor</A>).</P>
1012                </TD>
1013        </TR>
1014        <TR>
1015                <TD WIDTH=126>
1016                        <P><A NAME="damp_level_1d"></A><B>damp_level_1d</B></P>
1017                </TD>
1018                <TD WIDTH=45>
1019                        <P>R</P>
1020                </TD>
1021                <TD WIDTH=159>
1022                        <P><I>zu(nz+1)</I></P>
1023                </TD>
1024                <TD WIDTH=1280>
1025                        <P>Height where the damping layer begins in the 1d-model (in m).&nbsp;
1026                                                </P>
1027                        <P>This parameter is used to switch on a damping layer for the
1028                        1d-model, which is generally needed for the damping of inertia
1029                        oscillations. Damping is done by gradually increasing the value of
1030                        the eddy diffusivities about 10% per vertical grid level (starting
1031                        with the value at the height given by <B>damp_level_1d</B>, or
1032                        possibly from the next grid pint above), i.e. K<SUB>m</SUB>(k+1) =
1033                        1.1 * K<SUB>m</SUB>(k). The values of K<SUB>m</SUB> are limited to
1034                        10 m**2/s at maximum.&nbsp; <BR>This parameter only comes into
1035                        effect if the 1d-model is switched on for the initialization of
1036                        the 3d-model using <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
1037                        = <I>'set_1d-model_profiles'</I>.
1038                        </P>
1039                </TD>
1040        </TR>
1041        <TR>
1042                <TD WIDTH=126>
1043                        <P><A NAME="dissipation_1d"></A><B>dissipation_1d</B></P>
1044                </TD>
1045                <TD WIDTH=45>
1046                        <P>C*20</P>
1047                </TD>
1048                <TD WIDTH=159>
1049                        <P><I>'as_in_3d_</I><BR><I>model'</I></P>
1050                </TD>
1051                <TD WIDTH=1280>
1052                        <P>Calculation method for the energy dissipation term in the TKE
1053                        equation of the 1d-model.<BR><BR>By default the dissipation is
1054                        calculated as in the 3d-model using diss = (0.19 + 0.74 * l /
1055                        l_grid) * e**1.5 / l.<BR><BR>Setting <B>dissipation_1d</B> =
1056                        <I>'detering'</I> forces the dissipation to be calculated as diss
1057                        = 0.064 * e**1.5 / l.</P>
1058                </TD>
1059        </TR>
1060        <TR>
1061                <TD WIDTH=126>
1062                        <P><A NAME="dp_external"></A><B>dp_external</B></P>
1063                </TD>
1064                <TD WIDTH=45>
1065                        <P>L</P>
1066                </TD>
1067                <TD WIDTH=159>
1068                        <P><I>.F.</I></P>
1069                </TD>
1070                <TD WIDTH=1280>
1071                        <P>External pressure gradient switch.<BR><BR>This parameter is
1072                        used to switch on/off an external pressure gradient as driving
1073                        force. The external pressure gradient is controlled by the
1074                        parameters <A HREF="#dp_smooth">dp_smooth</A>, <A HREF="#dp_level_b">dp_level_b</A>
1075                        and <A HREF="#dpdxy">dpdxy</A>.<BR><BR>Note that&nbsp;<B>dp_external</B>
1076                        = <I>.T.</I> requires <A HREF="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</A>
1077                        = <I>.F. </I>It is normally recommended to disable the Coriolis
1078                        force by setting <A HREF="l#omega">omega</A> = 0.0.</P>
1079                </TD>
1080        </TR>
1081        <TR>
1082                <TD WIDTH=126>
1083                        <P><A NAME="dp_smooth"></A><B>dp_smooth</B></P>
1084                </TD>
1085                <TD WIDTH=45>
1086                        <P>L</P>
1087                </TD>
1088                <TD WIDTH=159>
1089                        <P><I>.F.</I></P>
1090                </TD>
1091                <TD WIDTH=1280>
1092                        <P>Vertically smooth the external pressure gradient using a
1093                        sinusoidal smoothing function.<BR><BR>This parameter only applies
1094                        if <A HREF="#dp_external">dp_external</A> = <I>.T. </I>. It is
1095                        useful in combination with&nbsp;<A HREF="#dp_level_b">dp_level_b</A>
1096                        &gt;&gt; 0 to generate a non-accelerated boundary layer well
1097                        below&nbsp;<A HREF="#dp_level_b">dp_level_b</A>.</P>
1098                </TD>
1099        </TR>
1100        <TR>
1101                <TD WIDTH=126>
1102                        <P><A NAME="dp_level_b"></A><B>dp_level_b</B></P>
1103                </TD>
1104                <TD WIDTH=45>
1105                        <P>R</P>
1106                </TD>
1107                <TD WIDTH=159>
1108                        <P><I>0.0</I></P>
1109                </TD>
1110                <TD WIDTH=1280>
1111                        <P><FONT SIZE=3>Lower limit of the vertical range for which the
1112                        external pressure gradient is applied (</FONT>in <FONT SIZE=3>m).</FONT><BR><BR>This
1113                        parameter only applies if <A HREF="#dp_external">dp_external</A> =
1114                        <I>.T. </I><SPAN LANG="en-GB">It must hold the condition zu(0) &lt;=
1115                        </SPAN><SPAN LANG="en-GB"><B>dp_level_b</B></SPAN> <SPAN LANG="en-GB">&lt;=
1116                        zu(<A HREF="#nz">nz</A>).&nbsp;</SPAN>It can be used in
1117                        combination with&nbsp;<A HREF="#dp_smooth">dp_smooth</A> = <I>.T.</I>
1118                        to generate a non-accelerated boundary layer well below&nbsp;<B>dp_level_b</B>
1119                        if&nbsp;<B>dp_level_b</B> &gt;&gt; 0.<BR><BR>Note that there is no
1120                        upper limit of the vertical range because the external pressure
1121                        gradient is always applied up to the top of the model domain.</P>
1122                </TD>
1123        </TR>
1124        <TR>
1125                <TD WIDTH=126>
1126                        <P><A NAME="dpdxy"></A><B>dpdxy</B></P>
1127                </TD>
1128                <TD WIDTH=45>
1129                        <P>R(2)</P>
1130                </TD>
1131                <TD WIDTH=159>
1132                        <P><I>2 * 0.0</I></P>
1133                </TD>
1134                <TD WIDTH=1280>
1135                        <P>Values of the external pressure gradient applied in x- and
1136                        y-direction, respectively (in Pa/m).<BR><BR>This parameter only
1137                        applies if <A HREF="#dp_external">dp_external</A> = <I>.T. </I>It
1138                        sets the pressure gradient values. Negative values mean an
1139                        acceleration, positive values mean deceleration. For example,
1140                        <B>dpdxy</B> = -0.0002, 0.0, drives the flow in positive
1141                        x-direction,
1142                        </P>
1143                </TD>
1144        </TR>
1145        <TR>
1146                <TD WIDTH=126>
1147                        <P><A NAME="drag_coefficient"></A><B>drag_coefficient</B></P>
1148                </TD>
1149                <TD WIDTH=45>
1150                        <P>R</P>
1151                </TD>
1152                <TD WIDTH=159>
1153                        <P><I>0.0</I></P>
1154                </TD>
1155                <TD WIDTH=1280>
1156                        <P>Drag coefficient used in the plant canopy model.<BR><BR>This
1157                        parameter has to be non-zero, if the parameter <A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A>
1158                        is set <I>.T.</I>.</P>
1159                </TD>
1160        </TR>
1161        <TR>
1162                <TD WIDTH=126>
1163                        <P><A NAME="dt"></A><B>dt</B></P>
1164                </TD>
1165                <TD WIDTH=45>
1166                        <P>R</P>
1167                </TD>
1168                <TD WIDTH=159>
1169                        <P><I>variable</I></P>
1170                </TD>
1171                <TD WIDTH=1280>
1172                        <P>Time step for the 3d-model (in s).&nbsp; 
1173                        </P>
1174                        <P>By default, (i.e. if a Runge-Kutta scheme is used, see
1175                        <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>) the value of the
1176                        time step is calculating after each time step (following the time
1177                        step criteria) and used for the next step.</P>
1178                        <P>If the user assigns <B>dt</B> a value, then the time step is
1179                        fixed to this value throughout the whole run (whether it fulfills
1180                        the time step criteria or not). However, changes are allowed for
1181                        restart runs, because <B>dt</B> can also be used as a <A HREF="chapter_4.2.html#dt_laufparameter">run
1182                        parameter</A>.&nbsp; 
1183                        </P>
1184                        <P>In case that the calculated time step meets the condition</P>
1185                        <UL>
1186                                <P><B>dt</B> &lt; 0.00001 * <A HREF="chapter_4.2.html#dt_max">dt_max</A>
1187                                (with dt_max = 20.0)</P>
1188                        </UL>
1189                        <P>the simulation will be aborted. Such situations usually arise
1190                        in case of any numerical problem / instability which causes a
1191                        non-realistic increase of the wind speed.&nbsp; 
1192                        </P>
1193                        <P>A small time step due to a large mean horizontal windspeed
1194                        speed may be enlarged by using a coordinate transformation (see
1195                        <A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>), in
1196                        order to spare CPU time.</P>
1197                        <P>If the leapfrog timestep scheme is used (see <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>)
1198                        a temporary time step value dt_new is calculated first, with
1199                        dt_new = <A HREF="chapter_4.2.html#fcl_factor">cfl_factor</A> *
1200                        dt_crit where dt_crit is the maximum timestep allowed by the CFL
1201                        and diffusion condition. Next it is examined whether dt_new
1202                        exceeds or falls below the value of the previous timestep by at
1203                        least +5 % / -2%. If it is smaller, <B>dt</B> = dt_new is
1204                        immediately used for the next timestep. If it is larger, then <B>dt
1205                        </B>= 1.02 * dt_prev (previous timestep) is used as the new
1206                        timestep, however the time step is only increased if the last
1207                        change of the time step is dated back at least 30 iterations. If
1208                        dt_new is located in the interval mentioned above, then dt does
1209                        not change at all. By doing so, permanent time step changes as
1210                        well as large sudden changes (increases) in the time step are
1211                        avoided.</P>
1212                </TD>
1213        </TR>
1214        <TR>
1215                <TD WIDTH=126>
1216                        <P><A NAME="dt_pr_1d"></A><B>dt_pr_1d</B></P>
1217                </TD>
1218                <TD WIDTH=45>
1219                        <P>R</P>
1220                </TD>
1221                <TD WIDTH=159>
1222                        <P><I>9999999.9</I></P>
1223                </TD>
1224                <TD WIDTH=1280>
1225                        <P>Temporal interval of vertical profile output of the 1D-model
1226                        (in s).&nbsp; 
1227                        </P>
1228                        <P>Data are written in ASCII format to file <A HREF="chapter_3.4.html#LIST_PROFIL_1D">LIST_PROFIL_1D</A>.
1229                        This parameter is only in effect if the 1d-model has been switched
1230                        on for the initialization of the 3d-model with
1231                        <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> =
1232                        <I>'set_1d-model_profiles'</I>.</P>
1233                </TD>
1234        </TR>
1235        <TR>
1236                <TD WIDTH=126>
1237                        <P><A NAME="dt_run_control_1d"></A><B>dt_run_control_1d</B></P>
1238                </TD>
1239                <TD WIDTH=45>
1240                        <P>R</P>
1241                </TD>
1242                <TD WIDTH=159>
1243                        <P><I>60.0</I></P>
1244                </TD>
1245                <TD WIDTH=1280>
1246                        <P>Temporal interval of runtime control output of the 1d-model (in
1247                        s).&nbsp; 
1248                        </P>
1249                        <P>Data are written in ASCII format to file <A HREF="chapter_3.4.html#RUN_CONTROL">RUN_CONTROL</A>.
1250                        This parameter is only in effect if the 1d-model is switched on
1251                        for the initialization of the 3d-model with <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
1252                        = <I>'set_1d-model_profiles'</I>.</P>
1253                </TD>
1254        </TR>
1255        <TR>
1256                <TD WIDTH=126>
1257                        <P><A NAME="dx"></A><B>dx</B></P>
1258                </TD>
1259                <TD WIDTH=45>
1260                        <P>R</P>
1261                </TD>
1262                <TD WIDTH=159>
1263                        <P><I>1.0</I></P>
1264                </TD>
1265                <TD WIDTH=1280>
1266                        <P>Horizontal grid spacing along the x-direction (in m).&nbsp; 
1267                        </P>
1268                        <P>Along x-direction only a constant grid spacing is allowed.</P>
1269                        <P>For <A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A> this parameter
1270                        must be&nbsp;equal in both parameter files <A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN</FONT></A>
1271                        and&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>.</P>
1272                </TD>
1273        </TR>
1274        <TR>
1275                <TD WIDTH=126>
1276                        <P><A NAME="dy"></A><B>dy</B></P>
1277                </TD>
1278                <TD WIDTH=45>
1279                        <P>R</P>
1280                </TD>
1281                <TD WIDTH=159>
1282                        <P><I>1.0</I></P>
1283                </TD>
1284                <TD WIDTH=1280>
1285                        <P>Horizontal grid spacing along the y-direction (in m).&nbsp; 
1286                        </P>
1287                        <P>Along y-direction only a constant grid spacing is allowed.</P>
1288                        <P>For <A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A> this parameter
1289                        must be&nbsp;equal in both parameter files <A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN</FONT></A>
1290                        and&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>.</P>
1291                </TD>
1292        </TR>
1293        <TR>
1294                <TD WIDTH=126>
1295                        <P><A NAME="dz"></A><B>dz</B></P>
1296                </TD>
1297                <TD WIDTH=45>
1298                        <P>R</P>
1299                </TD>
1300                <TD WIDTH=159>
1301                        <P><BR>
1302                        </P>
1303                </TD>
1304                <TD WIDTH=1280>
1305                        <P>Vertical grid spacing (in m).&nbsp; 
1306                        </P>
1307                        <P>This parameter must be assigned by the user, because no default
1308                        value is given.</P>
1309                        <P>By default, the model uses constant grid spacing along
1310                        z-direction, but it can be stretched using the parameters
1311                        <A HREF="#dz_stretch_level">dz_stretch_level</A> and
1312                        <A HREF="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</A>. In case of
1313                        stretching, a maximum allowed grid spacing can be given by <A HREF="#dz_max">dz_max</A>.</P>
1314                        <P>Assuming a constant <B>dz</B>, the scalar levels (zu) are
1315                        calculated directly by:&nbsp; 
1316                        </P>
1317                        <UL>
1318                                <P>zu(0) = - dz * 0.5&nbsp; <BR>zu(1) = dz * 0.5</P>
1319                        </UL>
1320                        <P>The w-levels lie half between them:&nbsp; 
1321                        </P>
1322                        <UL>
1323                                <P>zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5</P>
1324                        </UL>
1325                </TD>
1326        </TR>
1327        <TR>
1328                <TD WIDTH=126>
1329                        <P><A NAME="dz_max"></A><B>dz_max</B></P>
1330                </TD>
1331                <TD WIDTH=45>
1332                        <P>R</P>
1333                </TD>
1334                <TD WIDTH=159>
1335                        <P><I>9999999.9</I></P>
1336                </TD>
1337                <TD WIDTH=1280>
1338                        <P>Allowed maximum vertical grid spacing (in m).<BR><BR>If the
1339                        vertical grid is stretched (see <A HREF="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</A>
1340                        and <A HREF="#dz_stretch_level">dz_stretch_level</A>), <B>dz_max</B>
1341                        can be used to limit the vertical grid spacing.</P>
1342                </TD>
1343        </TR>
1344        <TR>
1345                <TD WIDTH=126>
1346                        <P><A NAME="dz_stretch_factor"></A><B>dz_stretch_factor</B></P>
1347                </TD>
1348                <TD WIDTH=45>
1349                        <P>R</P>
1350                </TD>
1351                <TD WIDTH=159>
1352                        <P><I>1.08</I></P>
1353                </TD>
1354                <TD WIDTH=1280>
1355                        <P>Stretch factor for a vertically stretched grid (see
1356                        <A HREF="#dz_stretch_level">dz_stretch_level</A>).&nbsp; 
1357                        </P>
1358                        <P>The stretch factor should not exceed a value of approx. 1.10 -
1359                        1.12, otherwise the discretization errors due to the stretched
1360                        grid not negligible any more. (refer Kalnay de Rivas)</P>
1361                </TD>
1362        </TR>
1363        <TR>
1364                <TD WIDTH=126>
1365                        <P><A NAME="dz_stretch_level"></A><B>dz_stretch_level</B></P>
1366                </TD>
1367                <TD WIDTH=45>
1368                        <P>R</P>
1369                </TD>
1370                <TD WIDTH=159>
1371                        <P><I>100000.0</I></P>
1372                </TD>
1373                <TD WIDTH=1280>
1374                        <P>Height level above/below which the grid is to be stretched
1375                        vertically (in m).&nbsp; 
1376                        </P>
1377                        <P>For <A HREF="#ocean">ocean</A> = .F., <B>dz_stretch_level </B>is
1378                        the height level (in m)&nbsp;<B>above </B>which the grid is to be
1379                        stretched vertically. The vertical grid spacings <A HREF="#dz">dz</A>
1380                        above this level are calculated as&nbsp; 
1381                        </P>
1382                        <UL>
1383                                <P><B>dz</B>(k+1) = <B>dz</B>(k) * <A HREF="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</A></P>
1384                        </UL>
1385                        <P>and used as spacings for the scalar levels (zu). The w-levels
1386                        are then defined as:&nbsp; 
1387                        </P>
1388                        <UL>
1389                                <P>zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5.
1390                                </P>
1391                        </UL>
1392                        <P>For <A HREF="#ocean">ocean</A> = .T., <B>dz_stretch_level </B>is
1393                        the height level (in m, negative) <B>below</B> which the grid is
1394                        to be stretched vertically. The vertical grid spacings <A HREF="#dz">dz</A>
1395                        below this level are calculated correspondingly as
1396                        </P>
1397                        <UL>
1398                                <P><B>dz</B>(k-1) = <B>dz</B>(k) * <A HREF="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</A>.</P>
1399                        </UL>
1400                </TD>
1401        </TR>
1402        <TR>
1403                <TD WIDTH=126>
1404                        <P><A NAME="e_init"></A><B>e_init</B></P>
1405                </TD>
1406                <TD WIDTH=45>
1407                        <P>R</P>
1408                </TD>
1409                <TD WIDTH=159>
1410                        <P><I>0.0</I></P>
1411                </TD>
1412                <TD WIDTH=1280>
1413                        <P>Initial subgrid-scale TKE in m<SUP>2</SUP>s<SUP>-2</SUP>.<BR><BR>This
1414                        option prescribes an initial&nbsp;subgrid-scale TKE from which the
1415                        initial diffusion coefficients K<SUB>m</SUB> and K<SUB>h</SUB>
1416                        will be calculated if <B>e_init</B> is positive. This option only
1417                        has an effect if&nbsp;<A HREF="#km_constant">km_constant</A> is
1418                        not set.</P>
1419                </TD>
1420        </TR>
1421        <TR>
1422                <TD WIDTH=126>
1423                        <P><A NAME="e_min"></A><B>e_min</B></P>
1424                </TD>
1425                <TD WIDTH=45>
1426                        <P>R</P>
1427                </TD>
1428                <TD WIDTH=159>
1429                        <P><I>0.0</I></P>
1430                </TD>
1431                <TD WIDTH=1280>
1432                        <P>Minimum subgrid-scale TKE in m<SUP>2</SUP>s<SUP>-2</SUP>.<BR><BR>This
1433                        option&nbsp;adds artificial viscosity to the flow by ensuring that
1434                        the subgrid-scale TKE does not fall below the minimum threshold
1435                        <B>e_min</B>.</P>
1436                </TD>
1437        </TR>
1438        <TR>
1439                <TD WIDTH=126>
1440                        <P><A NAME="end_time_1d"></A><B>end_time_1d</B></P>
1441                </TD>
1442                <TD WIDTH=45>
1443                        <P>R</P>
1444                </TD>
1445                <TD WIDTH=159>
1446                        <P><I>864000.0</I></P>
1447                </TD>
1448                <TD WIDTH=1280>
1449                        <P>Time to be simulated for the 1d-model (in s).&nbsp; 
1450                        </P>
1451                        <P>The default value corresponds to a simulated time of 10 days.
1452                        Usually, after such a period the inertia oscillations have
1453                        completely decayed and the solution of the 1d-model can be
1454                        regarded as stationary (see <A HREF="#damp_level_1d">damp_level_1d</A>).
1455                        This parameter is only in effect if the 1d-model is switched on
1456                        for the initialization of the 3d-model with <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
1457                        = <I>'set_1d-model_profiles'</I>.</P>
1458                </TD>
1459        </TR>
1460        <TR>
1461                <TD WIDTH=126>
1462                        <P><A NAME="fft_method"></A><B>fft_method</B></P>
1463                </TD>
1464                <TD WIDTH=45>
1465                        <P>C * 20</P>
1466                </TD>
1467                <TD WIDTH=159>
1468                        <P><I>'system-</I><BR><I>specific'</I></P>
1469                </TD>
1470                <TD WIDTH=1280>
1471                        <P>FFT-method to be used.</P>
1472                        <P><BR>The fast fourier transformation (FFT) is used for solving
1473                        the perturbation pressure equation with a direct method (see
1474                        <A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>) and for
1475                        calculating power spectra (see optional software packages, section
1476                        <A HREF="chapter_4.2.html#spectra_package">4.2</A>).</P>
1477                        <P><BR>By default, system-specific, optimized routines from
1478                        external vendor libraries are used. However, these are available
1479                        only on certain computers and there are more or less severe
1480                        restrictions concerning the number of gridpoints to be used with
1481                        them.</P>
1482                        <P>There are two other PALM internal methods available on every
1483                        machine (their respective source code is part of the PALM source
1484                        code):</P>
1485                        <P>1.: The <B>Temperton</B>-method from Clive Temperton (ECWMF)
1486                        which is computationally very fast and switched on with <B>fft_method</B>
1487                        = <I>'temperton-algorithm'</I>. The number of horizontal
1488                        gridpoints (nx+1, ny+1) to be used with this method must be
1489                        composed of prime factors 2, 3 and 5.</P>
1490                        <P>2.: The <B>Singleton</B>-method which is very slow but has no
1491                        restrictions concerning the number of gridpoints to be used with,
1492                        switched on with <B>fft_method</B> = <I>'singleton-algorithm'</I>.
1493                                                </P>
1494                </TD>
1495        </TR>
1496        <TR>
1497                <TD WIDTH=126>
1498                        <P><A NAME="galilei_transformation"></A><B>galilei_transformation</B></P>
1499                </TD>
1500                <TD WIDTH=45>
1501                        <P>L</P>
1502                </TD>
1503                <TD WIDTH=159>
1504                        <P><I>.F.</I></P>
1505                </TD>
1506                <TD WIDTH=1280>
1507                        <P>Application of a Galilei-transformation to the coordinate
1508                        system of the model.</P>
1509                        <P>With <B>galilei_transformation</B> = <I>.T.,</I> a so-called
1510                        Galilei-transformation is switched on which ensures that the
1511                        coordinate system of the model is moved along with the
1512                        geostrophical wind. Alternatively, the model domain can be moved
1513                        along with the averaged horizontal wind (see
1514                        <A HREF="#use_ug_for_galilei_tr">use_ug_for_galilei_tr</A>, this
1515                        can and will naturally change in time). With this method,
1516                        numerical inaccuracies of the Piascek - Williams - scheme
1517                        (concerns in particular the momentum advection) are minimized.
1518                        Beyond that, in the majority of cases the lower relative
1519                        velocities in the moved system permit a larger time step (<A HREF="#dt">dt</A>).
1520                        Switching the transformation on is only worthwhile if the
1521                        geostrophical wind (ug, vg) and the averaged horizontal wind
1522                        clearly deviate from the value 0. In each case, the distance the
1523                        coordinate system has been moved is written to the file
1524                        <A HREF="chapter_3.4.html#RUN_CONTROL">RUN_CONTROL</A>.&nbsp; 
1525                        </P>
1526                        <P>Non-cyclic lateral boundary conditions (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
1527                        and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>), the specification of a gestrophic
1528                        wind that is not constant with height as well as e.g. stationary
1529                        inhomogeneities at the bottom boundary do not allow the use of
1530                        this transformation.</P>
1531                </TD>
1532        </TR>
1533        <TR>
1534                <TD WIDTH=126>
1535                        <P><A NAME="grid_matching"></A><B>grid_matching</B></P>
1536                </TD>
1537                <TD WIDTH=45>
1538                        <P>C * 6</P>
1539                </TD>
1540                <TD WIDTH=159>
1541                        <P><I>'strict'</I></P>
1542                </TD>
1543                <TD WIDTH=1280>
1544                        <P>Variable to adjust the subdomain sizes in parallel runs.<BR><BR>For
1545                        <B>grid_matching</B> = <I>'strict'</I>, the subdomains are forced
1546                        to have an identical size on all processors. In this case the
1547                        processor numbers in the respective directions of the virtual
1548                        processor net must fulfill certain divisor conditions concerning
1549                        the grid point numbers in the three directions (see <A HREF="#nx">nx</A>,
1550                        <A HREF="#ny">ny</A> and <A HREF="#nz">nz</A>). Advantage of this
1551                        method is that all PEs bear the same computational load.<BR><BR>There
1552                        is no such restriction by default, because then smaller subdomains
1553                        are allowed on those processors which form the right and/or north
1554                        boundary of the virtual processor grid. On all other processors
1555                        the subdomains are of same size. Whether smaller subdomains are
1556                        actually used, depends on the number of processors and the grid
1557                        point numbers used. Information about the respective settings are
1558                        given in file <A HREF="../../../../../../raasch/public_html/PALM_group/home/raasch/public_html/PALM_group/doc/app/chapter_3.4.html#RUN_CONTROL">RUN_CONTROL</A>.<BR><BR>When
1559                        using a multi-grid method for solving the Poisson equation (see
1560                        <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>)
1561                        only <B>grid_matching</B> = <I>'strict'</I> is allowed.<BR><BR><B>Note:</B><BR>In
1562                        some cases for small processor numbers there may be a very bad
1563                        load balancing among the processors which may reduce the
1564                        performance of the code.</P>
1565                </TD>
1566        </TR>
1567        <TR>
1568                <TD WIDTH=126>
1569                        <P><A NAME="humidity"></A><B>humidity</B></P>
1570                </TD>
1571                <TD WIDTH=45>
1572                        <P>L</P>
1573                </TD>
1574                <TD WIDTH=159>
1575                        <P><I>.F.</I></P>
1576                </TD>
1577                <TD WIDTH=1280>
1578                        <P>Parameter to switch on the prognostic equation for specific
1579                        humidity q.</P>
1580                        <P>The initial vertical profile of q can be set via parameters
1581                        <A HREF="#q_surface">q_surface</A>, <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>
1582                        and <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>.&nbsp;
1583                        Boundary conditions can be set via <A HREF="#q_surface_initial_change">q_surface_initial_change</A>
1584                        and <A HREF="#surface_waterflux">surface_waterflux</A>.</P>
1585                        <P>If the condensation scheme is switched on (<A HREF="#cloud_physics">cloud_physics</A>
1586                        = .TRUE.), q becomes the total liquid water content (sum of
1587                        specific humidity and liquid water content).</P>
1588                </TD>
1589        </TR>
1590        <TR>
1591                <TD WIDTH=126>
1592                        <P><A NAME="inflow_damping_height"></A><B>inflow_damping_height</B></P>
1593                </TD>
1594                <TD WIDTH=45>
1595                        <P>R</P>
1596                </TD>
1597                <TD WIDTH=159>
1598                        <P><I>from precursor run</I></P>
1599                </TD>
1600                <TD WIDTH=1280>
1601                        <P>Height below which the turbulence signal is used for turbulence
1602                        recycling (in m).<BR><BR>In case of a turbulent inflow (see
1603                        <A HREF="#turbulent_inflow">turbulent_inflow</A>), this parameter
1604                        defines the vertical thickness of the turbulent layer up to which
1605                        the turbulence extracted at the recycling plane (see
1606                        <A HREF="#recycling_width">recycling_width</A>) shall be imposed
1607                        to the inflow. Above this level the turbulence signal is linearly
1608                        damped to zero. The transition range within which the signal falls
1609                        to zero is given by the parameter <A HREF="#inflow_damping_width">inflow_damping_width</A>.<BR><BR>By
1610                        default, this height is set as the height of the convective
1611                        boundary layer as calculated from a precursor run. See <A HREF="chapter_3.9.html">chapter
1612                        3.9</A> about proper settings for getting this CBL height from a
1613                        precursor run.
1614                        </P>
1615                </TD>
1616        </TR>
1617        <TR>
1618                <TD WIDTH=126>
1619                        <P><A NAME="inflow_damping_width"></A><B>inflow_damping_width</B></P>
1620                </TD>
1621                <TD WIDTH=45>
1622                        <P>R</P>
1623                </TD>
1624                <TD WIDTH=159>
1625                        <P><I>0.1 * <A HREF="#inflow_damping_height">inflow_damping</A></I><A HREF="#inflow_damping_height"><BR><I>_height</I></A></P>
1626                </TD>
1627                <TD WIDTH=1280>
1628                        <P>Transition range within which the turbulance signal is damped
1629                        to zero (in m).<BR><BR>See <A HREF="#inflow_damping_height">inflow_damping_height</A>
1630                        for explanation.</P>
1631                </TD>
1632        </TR>
1633        <TR>
1634                <TD WIDTH=126>
1635                        <P><A NAME="inflow_disturbance_begin"></A><B>inflow_disturbance_<BR>begin</B></P>
1636                </TD>
1637                <TD WIDTH=45>
1638                        <P>I</P>
1639                </TD>
1640                <TD WIDTH=159>
1641                        <P><I>MIN(10,</I><BR><I>nx/2 or ny/2)</I></P>
1642                </TD>
1643                <TD WIDTH=1280>
1644                        <P>Lower limit of the horizontal range for which random
1645                        perturbations are to be imposed on the horizontal velocity field
1646                        (gridpoints).<BR><BR>If non-cyclic lateral boundary conditions are
1647                        used (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>),
1648                        this parameter gives the gridpoint number (counted horizontally
1649                        from the inflow)&nbsp; from which on perturbations are imposed on
1650                        the horizontal velocity field. Perturbations must be switched on
1651                        with parameter <A HREF="chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</A>.</P>
1652                </TD>
1653        </TR>
1654        <TR>
1655                <TD WIDTH=126>
1656                        <P><A NAME="inflow_disturbance_end"></A><B>inflow_disturbance_<BR>end</B></P>
1657                </TD>
1658                <TD WIDTH=45>
1659                        <P>I</P>
1660                </TD>
1661                <TD WIDTH=159>
1662                        <P><I>MIN(100,</I><BR><I>3/4*nx or</I><BR><I>3/4*ny)</I></P>
1663                </TD>
1664                <TD WIDTH=1280>
1665                        <P>Upper limit of the horizontal range for which random
1666                        perturbations are to be imposed on the horizontal velocity field
1667                        (gridpoints).<BR><BR>If non-cyclic lateral boundary conditions are
1668                        used (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>),
1669                        this parameter gives the gridpoint number (counted horizontally
1670                        from the inflow)&nbsp; unto which perturbations are imposed on the
1671                        horizontal velocity field. Perturbations must be switched on with
1672                        parameter <A HREF="chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</A>.</P>
1673                </TD>
1674        </TR>
1675        <TR>
1676                <TD WIDTH=126>
1677                        <P><A NAME="initializing_actions"></A><B>initializing_actions</B></P>
1678                </TD>
1679                <TD WIDTH=45>
1680                        <P>C * 100</P>
1681                </TD>
1682                <TD WIDTH=159>
1683                        <P><BR>
1684                        </P>
1685                </TD>
1686                <TD WIDTH=1280>
1687                        <P STYLE="font-style: normal">Initialization actions to be carried
1688                        out.&nbsp; 
1689                        </P>
1690                        <P STYLE="font-style: normal">This parameter does not have a
1691                        default value and therefore must be assigned with each model run.
1692                        For restart runs <B>initializing_actions</B> = <I>'read_restart_data'</I>
1693                        must be set. For the initial run of a job chain the following
1694                        values are allowed:&nbsp; 
1695                        </P>
1696                        <P STYLE="font-style: normal"><I>'set_constant_profiles'</I> 
1697                        </P>
1698                        <UL>
1699                                <P>A horizontal wind profile consisting of linear sections (see
1700                                <A HREF="#ug_surface">ug_surface</A>, <A HREF="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</A>,
1701                                <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>
1702                                and <A HREF="#vg_surface">vg_surface</A>, <A HREF="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</A>,
1703                                <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>,
1704                                respectively) as well as a vertical temperature (humidity)
1705                                profile consisting of linear sections (see <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>,
1706                                <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>,
1707                                <A HREF="#q_surface">q_surface</A> and <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>)
1708                                are assumed as initial profiles. The subgrid-scale TKE is set to
1709                                0 but K<SUB>m</SUB> and K<SUB>h</SUB> are set to very small
1710                                values because otherwise no TKE would be generated.</P>
1711                        </UL>
1712                        <P><I>'set_1d-model_profiles' </I>
1713                        </P>
1714                        <UL>
1715                                <P>The arrays of the 3d-model are initialized with the
1716                                (stationary) solution of the 1d-model. These are the variables e,
1717                                kh, km, u, v and with Prandtl layer switched on rif, us, usws,
1718                                vsws. The temperature (humidity) profile consisting of linear
1719                                sections is set as for 'set_constant_profiles' and assumed as
1720                                constant in time within the 1d-model. For steering of the
1721                                1d-model a set of parameters with suffix &quot;_1d&quot; (e.g.
1722                                <A HREF="#end_time_1d">end_time_1d</A>, <A HREF="#damp_level_1d">damp_level_1d</A>)
1723                                is available.</P>
1724                        </UL>
1725                        <P><I>'by_user'</I></P>
1726                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">The initialization of the arrays of
1727                        the 3d-model is under complete control of the user and has to be
1728                        done in routine <A HREF="chapter_3.5.1.html#user_init_3d_model">user_init_3d_model</A>
1729                        of the user-interface.</P>
1730                        <P><I>'initialize_vortex'</I> 
1731                        </P>
1732                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">The initial velocity field of the
1733                        3d-model corresponds to a Rankine-vortex with vertical axis. This
1734                        setting may be used to test advection schemes. Free-slip boundary
1735                        conditions for u and v (see <A HREF="#bc_uv_b">bc_uv_b</A>,
1736                        <A HREF="#bc_uv_t">bc_uv_t</A>) are necessary. In order not to
1737                        distort the vortex, an initial horizontal wind profile constant
1738                        with height is necessary (to be set by <B>initializing_actions</B>
1739                        = <I>'set_constant_profiles'</I>) and some other conditions have
1740                        to be met (neutral stratification, diffusion must be switched off,
1741                        see <A HREF="#km_constant">km_constant</A>). The center of the
1742                        vortex is located at jc = (nx+1)/2. It extends from k = 0 to k =
1743                        nz+1. Its radius is 8 * <A HREF="#dx">dx</A> and the exponentially
1744                        decaying part ranges to 32 * <A HREF="#dx">dx</A> (see
1745                        init_rankine.f90).
1746                        </P>
1747                        <P><I>'initialize_ptanom'</I> 
1748                        </P>
1749                        <UL>
1750                                <P>A 2d-Gauss-like shape disturbance (x,y) is added to the
1751                                initial temperature field with radius 10.0 * <A HREF="#dx">dx</A>
1752                                and center at jc = (nx+1)/2. This may be used for tests of scalar
1753                                advection schemes (see <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>).
1754                                Such tests require a horizontal wind profile constant with hight
1755                                and diffusion switched off (see <I>'initialize_vortex'</I>).
1756                                Additionally, the buoyancy term must be switched of in the
1757                                equation of motion&nbsp; for w (this requires the user to comment
1758                                out the call of <FONT FACE="monospace">buoyancy</FONT> in the
1759                                source code of <FONT FACE="monospace">prognostic_equations.f90</FONT>).</P>
1760                        </UL>
1761                        <P><I>'cyclic_fill'</I></P>
1762                        <P STYLE="margin-left: 0.42in"><SPAN STYLE="font-style: normal">Here,
1763                        3d-data from a precursor run are read by the initial (main) run.
1764                        The precursor run is allowed to have a smaller domain along x and
1765                        y compared with the main run. Also, different numbers of
1766                        processors can be used for these two runs. Limitations are that
1767                        the precursor run must use cyclic horizontal boundary conditions
1768                        and that the number of vertical grid points, <A HREF="#nz">nz</A>,
1769                        must be same for the precursor run and the main run. If the total
1770                        domain of the main run is larger than that of the precursor run,
1771                        the domain is filled by cyclic repetition&nbsp;of the (cyclic)
1772                        precursor data. This initialization method is recommended if a
1773                        turbulent inflow is used (see <A HREF="#turbulent_inflow">turbulent_inflow</A>).
1774                        3d-data must be made available to the run by activating an
1775                        appropriate file connection statement for local file BININ. See
1776                        <A HREF="chapter_3.9.html">chapter 3.9</A> for more details, where
1777                        usage of a turbulent inflow is explained. </SPAN>
1778                        </P>
1779                        <P STYLE="font-style: normal">Values may be combined, e.g.
1780                        <B>initializing_actions</B> = <I>'set_constant_profiles
1781                        initialize_vortex'</I>, but the values of <I>'set_constant_profiles'</I>,
1782                        <I>'set_1d-model_profiles'</I> , and <I>'by_user'</I> must not be
1783                        given at the same time.</P>
1784                </TD>
1785        </TR>
1786        <TR>
1787                <TD WIDTH=126>
1788                        <P><A NAME="km_constant"></A><B>km_constant</B></P>
1789                </TD>
1790                <TD WIDTH=45>
1791                        <P>R</P>
1792                </TD>
1793                <TD WIDTH=159>
1794                        <P><I>variable<BR>(computed from TKE)</I></P>
1795                </TD>
1796                <TD WIDTH=1280>
1797                        <P>Constant eddy diffusivities are used (laminar simulations).&nbsp;
1798                                                </P>
1799                        <P>If this parameter is specified, both in the 1d and in the
1800                        3d-model constant values for the eddy diffusivities are used in
1801                        space and time with K<SUB>m</SUB> = <B>km_constant</B> and K<SUB>h</SUB>
1802                        = K<SUB>m</SUB> / <A HREF="chapter_4.2.html#prandtl_number">prandtl_number</A>.
1803                        The prognostic equation for the subgrid-scale TKE is switched off.
1804                        Constant eddy diffusivities are only allowed with the Prandtl
1805                        layer (<A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>) switched off.</P>
1806                </TD>
1807        </TR>
1808        <TR>
1809                <TD WIDTH=126>
1810                        <P><A NAME="km_damp_max"></A><B>km_damp_max</B></P>
1811                </TD>
1812                <TD WIDTH=45>
1813                        <P>R</P>
1814                </TD>
1815                <TD WIDTH=159>
1816                        <P><I>0.5*(dx or dy)</I></P>
1817                </TD>
1818                <TD WIDTH=1280>
1819                        <P>Maximum diffusivity used for filtering the velocity field in
1820                        the vicinity of the outflow (in m<SUP>2</SUP>/s).<BR><BR>When
1821                        using non-cyclic lateral boundaries (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
1822                        or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>), a smoothing has to be applied to
1823                        the velocity field in the vicinity of the outflow in order to
1824                        suppress any reflections of outgoing disturbances. Smoothing is
1825                        done by increasing the eddy diffusivity along the horizontal
1826                        direction which is perpendicular to the outflow boundary. Only
1827                        velocity components parallel to the outflow boundary are filtered
1828                        (e.g. v and w, if the outflow is along x). Damping is applied from
1829                        the bottom to the top of the domain.<BR><BR>The horizontal range
1830                        of the smoothing is controlled by <A HREF="#outflow_damping_width">outflow_damping_width</A>
1831                        which defines the number of gridpoints (counted from the outflow
1832                        boundary) from where on the smoothing is applied. Starting from
1833                        that point, the eddy diffusivity is linearly increased (from zero
1834                        to its maximum value given by <B>km_damp_max</B>) until half of
1835                        the damping range width, from where it remains constant up to the
1836                        outflow boundary. If at a certain grid point the eddy diffusivity
1837                        calculated from the flow field is larger than as described above,
1838                        it is used instead.<BR><BR>The default value of <B>km_damp_max</B>
1839                        has been empirically proven to be sufficient.</P>
1840                </TD>
1841        </TR>
1842        <TR>
1843                <TD WIDTH=126>
1844                        <P><A NAME="lad_surface"></A><B>lad_surface</B></P>
1845                </TD>
1846                <TD WIDTH=45>
1847                        <P>R</P>
1848                </TD>
1849                <TD WIDTH=159>
1850                        <P><I>0.0</I></P>
1851                </TD>
1852                <TD WIDTH=1280>
1853                        <P>Surface value of the leaf area density (in m<SUP>2</SUP>/m<SUP>3</SUP>).<BR><BR>This
1854                        parameter assigns the value of the leaf area density <B>lad</B> at
1855                        the surface (k=0)<B>.</B> Starting from this value, the leaf area
1856                        density profile is constructed with <A HREF="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</A>
1857                        and <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level
1858                        </A>.</P>
1859                </TD>
1860        </TR>
1861        <TR>
1862                <TD WIDTH=126>
1863                        <P><A NAME="lad_vertical_gradient"></A><B>lad_vertical_gradient</B></P>
1864                </TD>
1865                <TD WIDTH=45>
1866                        <P>R (10)</P>
1867                </TD>
1868                <TD WIDTH=159>
1869                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
1870                </TD>
1871                <TD WIDTH=1280>
1872                        <P>Gradient(s) of the leaf area density (in&nbsp;m<SUP>2</SUP>/m<SUP>4</SUP>).</P>
1873                        <P>This leaf area density gradient holds starting from the height&nbsp;
1874                        level defined by <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>
1875                        (precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt;
1876                        lad_vertical_gradient_level, lad(k) is set: lad(k) = lad(k-1) +
1877                        dzu(k) * <B>lad_vertical_gradient</B>) up to the level defined by
1878                        <A HREF="#pch_index">pch_index</A>. Above that level lad(k) will
1879                        automatically set to 0.0. A total of 10 different gradients for 11
1880                        height intervals (10 intervals if <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>(1)
1881                        = <I>0.0</I>) can be assigned. The leaf area density at the
1882                        surface is assigned via <A HREF="#lad_surface">lad_surface</A>.&nbsp;
1883                                                </P>
1884                </TD>
1885        </TR>
1886        <TR>
1887                <TD WIDTH=126>
1888                        <P><A NAME="lad_vertical_gradient_level"></A><B>lad_vertical_gradient_level</B></P>
1889                </TD>
1890                <TD WIDTH=45>
1891                        <P>R (10)</P>
1892                </TD>
1893                <TD WIDTH=159>
1894                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
1895                </TD>
1896                <TD WIDTH=1280>
1897                        <P>Height level from which on the&nbsp;gradient of the leaf area
1898                        density defined by <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>
1899                        is effective (in m).<BR><BR>The height levels have to be assigned
1900                        in ascending order. The default values result in a leaf area
1901                        density that is constant with height uup to the top of the plant
1902                        canopy layer defined by <A HREF="#pch_index">pch_index</A>. For
1903                        the piecewise construction of temperature profiles see
1904                        <A HREF="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</A>.</P>
1905                </TD>
1906        </TR>
1907        <TR>
1908                <TD WIDTH=126>
1909                        <P><A NAME="leaf_surface_concentration"></A><B>leaf_surface_concentration</B></P>
1910                </TD>
1911                <TD WIDTH=45>
1912                        <P>R</P>
1913                </TD>
1914                <TD WIDTH=159>
1915                        <P><I>0.0</I></P>
1916                </TD>
1917                <TD WIDTH=1280>
1918                        <P>Concentration of a passive scalar at the surface of a leaf (in
1919                        K m/s).<BR><BR>This parameter is only of importance in cases in
1920                        that both, <A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A> and
1921                        <A HREF="#passive_scalar">passive_scalar</A>, are set <I>.T.</I>.
1922                        The value of the concentration of a passive scalar at the surface
1923                        of a leaf is required for the parametrisation of the sources and
1924                        sinks of scalar concentration due to the canopy.</P>
1925                </TD>
1926        </TR>
1927        <TR>
1928                <TD WIDTH=126>
1929                        <P><A NAME="long_filter_factor"></A><B>long_filter_factor</B></P>
1930                </TD>
1931                <TD WIDTH=45>
1932                        <P>R</P>
1933                </TD>
1934                <TD WIDTH=159>
1935                        <P><I>0.0</I></P>
1936                </TD>
1937                <TD WIDTH=1280>
1938                        <P>Filter factor for the so-called Long-filter.</P>
1939                        <P><BR>This filter very efficiently eliminates 2-delta-waves
1940                        sometimes cauesed by the upstream-spline scheme (see Mahrer and
1941                        Pielke, 1978: Mon. Wea. Rev., 106, 818-830). It works in all three
1942                        directions in space. A value of <B>long_filter_factor</B> = <I>0.01</I>
1943                        sufficiently removes the small-scale waves without affecting the
1944                        longer waves.</P>
1945                        <P>By default, the filter is switched off (= <I>0.0</I>). It is
1946                        exclusively applied to the tendencies calculated by the
1947                        upstream-spline scheme (see <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>
1948                        and <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>), not to the
1949                        prognostic variables themselves. At the bottom and top boundary of
1950                        the model domain the filter effect for vertical 2-delta-waves is
1951                        reduced. There, the amplitude of these waves is only reduced by
1952                        approx. 50%, otherwise by nearly 100%.&nbsp; <BR>Filter factors
1953                        with values &gt; <I>0.01</I> also reduce the amplitudes of waves
1954                        with wavelengths longer than 2-delta (see the paper by Mahrer and
1955                        Pielke, quoted above).
1956                        </P>
1957                </TD>
1958        </TR>
1959        <TR>
1960                <TD WIDTH=126>
1961                        <P><A NAME="loop_optimization"></A><B>loop_optimization</B></P>
1962                </TD>
1963                <TD WIDTH=45>
1964                        <P>C*16</P>
1965                </TD>
1966                <TD WIDTH=159>
1967                        <P><I>see right</I></P>
1968                </TD>
1969                <TD WIDTH=1280>
1970                        <P>Method used to optimize loops for solving the prognostic
1971                        equations .<BR><BR>By default, the optimization method depends on
1972                        the host on which PALM is running. On machines with vector-type
1973                        CPUs, single 3d-loops are used to calculate each tendency term of
1974                        each prognostic equation, while on all other machines, all
1975                        prognostic equations are solved within one big loop over the two
1976                        horizontal indices <FONT FACE="Courier New, Courier, monospace">i
1977                        </FONT>and <FONT FACE="Courier New, Courier, monospace">j </FONT>(giving
1978                        a good cache uitilization).<BR><BR>The default behaviour can be
1979                        changed by setting either <B>loop_optimization</B> = <I>'vector'</I>
1980                        or <B>loop_optimization</B> = <I>'cache'</I>.</P>
1981                </TD>
1982        </TR>
1983        <TR>
1984                <TD WIDTH=126>
1985                        <P><A NAME="mixing_length_1d"></A><B>mixing_length_1d</B></P>
1986                </TD>
1987                <TD WIDTH=45>
1988                        <P>C*20</P>
1989                </TD>
1990                <TD WIDTH=159>
1991                        <P><I>'as_in_3d_</I><BR><I>model'</I></P>
1992                </TD>
1993                <TD WIDTH=1280>
1994                        <P>Mixing length used in the 1d-model.<BR><BR>By default the
1995                        mixing length is calculated as in the 3d-model (i.e. it depends on
1996                        the grid spacing).<BR><BR>By setting <B>mixing_length_1d</B> =
1997                        <I>'blackadar'</I>, the so-called Blackadar mixing length is used
1998                        (l = kappa * z / ( 1 + kappa * z / lambda ) with the limiting
1999                        value lambda = 2.7E-4 * u_g / f).</P>
2000                </TD>
2001        </TR>
2002        <TR>
2003                <TD WIDTH=126>
2004                        <P><A NAME="momentum_advec"></A><B>momentum_advec</B></P>
2005                </TD>
2006                <TD WIDTH=45>
2007                        <P>C * 10</P>
2008                </TD>
2009                <TD WIDTH=159>
2010                        <P><I>'pw-scheme'</I></P>
2011                </TD>
2012                <TD WIDTH=1280>
2013                        <P>Advection scheme to be used for the momentum equations.<BR><BR>The
2014                        user can choose between the following schemes:<BR>&nbsp;<BR><BR><I>'pw-scheme'</I></P>
2015                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">The scheme of Piascek and Williams
2016                        (1970, J. Comp. Phys., 6, 392-405) with central differences in the
2017                        form C3 is used.<BR>If intermediate Euler-timesteps are carried
2018                        out in case of <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A> =
2019                        <I>'leapfrog+euler'</I> the advection scheme is - for the
2020                        Euler-timestep - automatically switched to an upstream-scheme.</P>
2021                        <P><I>'ups-scheme'</I></P>
2022                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">The upstream-spline scheme is used
2023                        (see Mahrer and Pielke, 1978: Mon. Wea. Rev., 106, 818-830). In
2024                        opposite to the Piascek-Williams scheme, this is characterized by
2025                        much better numerical features (less numerical diffusion, better
2026                        preservation of flow structures, e.g. vortices), but
2027                        computationally it is much more expensive. In addition, the use of
2028                        the Euler-timestep scheme is mandatory (<A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>
2029                        = <I>'euler'</I>), i.e. the timestep accuracy is only of first
2030                        order. For this reason the advection of scalar variables (see
2031                        <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>) should then also be
2032                        carried out with the upstream-spline scheme, because otherwise the
2033                        scalar variables would be subject to large numerical diffusion due
2034                        to the upstream scheme.&nbsp; 
2035                        </P>
2036                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">Since the cubic splines used tend
2037                        to overshoot under certain circumstances, this effect must be
2038                        adjusted by suitable filtering and smoothing (see
2039                        <A HREF="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</A>,
2040                        <A HREF="#long_filter_factor">long_filter_factor</A>,
2041                        <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>, <A HREF="#ups_limit_u">ups_limit_u</A>,
2042                        <A HREF="#ups_limit_v">ups_limit_v</A>, <A HREF="#ups_limit_w">ups_limit_w</A>).
2043                        This is always neccessary for runs with stable stratification,
2044                        even if this stratification appears only in parts of the model
2045                        domain.</P>
2046                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">With stable stratification the
2047                        upstream-spline scheme also produces gravity waves with large
2048                        amplitude, which must be suitably damped (see
2049                        <A HREF="chapter_4.2.html#rayleigh_damping_factor">rayleigh_damping_factor</A>).<BR><BR><B>Important:
2050                        </B>The&nbsp; upstream-spline scheme is not implemented for
2051                        humidity and passive scalars (see&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A>
2052                        and <A HREF="#passive_scalar">passive_scalar</A>) and requires the
2053                        use of a 2d-domain-decomposition. The last conditions severely
2054                        restricts code optimization on several machines leading to very
2055                        long execution times! The scheme is also not allowed for
2056                        non-cyclic lateral boundary conditions (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
2057                        and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>).</P>
2058                </TD>
2059        </TR>
2060        <TR>
2061                <TD WIDTH=126>
2062                        <P><A NAME="netcdf_precision"></A><B>netcdf_precision</B></P>
2063                </TD>
2064                <TD WIDTH=45>
2065                        <P>C*20<BR>(10)</P>
2066                </TD>
2067                <TD WIDTH=159>
2068                        <P><I>single preci-</I><BR><I>sion for all</I><BR><I>output
2069                        quan-</I><BR><I>tities</I></P>
2070                </TD>
2071                <TD WIDTH=1280>
2072                        <P>Defines the accuracy of the NetCDF output.<BR><BR>By default,
2073                        all NetCDF output data (see <A HREF="chapter_4.2.html#data_output_format">data_output_format</A>)
2074                        have single precision&nbsp; (4 byte) accuracy. Double precision (8
2075                        byte) can be choosen alternatively.<BR>Accuracy for the different
2076                        output data (cross sections, 3d-volume data, spectra, etc.) can be
2077                        set independently.<BR><I>'&lt;out&gt;_NF90_REAL4'</I> (single
2078                        precision) or <I>'&lt;out&gt;_NF90_REAL8'</I> (double precision)
2079                        are the two principally allowed values for <B>netcdf_precision</B>,
2080                        where the string <I>'&lt;out&gt;' </I>can be chosen out of the
2081                        following list:</P>
2082                        <TABLE BORDER=1 CELLPADDING=2 CELLSPACING=2>
2083                                <TR>
2084                                        <TD>
2085                                                <P><I>'xy'</I></P>
2086                                        </TD>
2087                                        <TD>
2088                                                <P>horizontal cross section</P>
2089                                        </TD>
2090                                </TR>
2091                                <TR>
2092                                        <TD>
2093                                                <P><I>'xz'</I></P>
2094                                        </TD>
2095                                        <TD>
2096                                                <P>vertical (xz) cross section</P>
2097                                        </TD>
2098                                </TR>
2099                                <TR>
2100                                        <TD>
2101                                                <P><I>'yz'</I></P>
2102                                        </TD>
2103                                        <TD>
2104                                                <P>vertical (yz) cross section</P>
2105                                        </TD>
2106                                </TR>
2107                                <TR>
2108                                        <TD>
2109                                                <P><I>'2d'</I></P>
2110                                        </TD>
2111                                        <TD>
2112                                                <P>all cross sections</P>
2113                                        </TD>
2114                                </TR>
2115                                <TR>
2116                                        <TD>
2117                                                <P><I>'3d'</I></P>
2118                                        </TD>
2119                                        <TD>
2120                                                <P>volume data</P>
2121                                        </TD>
2122                                </TR>
2123                                <TR>
2124                                        <TD>
2125                                                <P><I>'pr'</I></P>
2126                                        </TD>
2127                                        <TD>
2128                                                <P>vertical profiles</P>
2129                                        </TD>
2130                                </TR>
2131                                <TR>
2132                                        <TD>
2133                                                <P><I>'ts'</I></P>
2134                                        </TD>
2135                                        <TD>
2136                                                <P>time series, particle time series</P>
2137                                        </TD>
2138                                </TR>
2139                                <TR>
2140                                        <TD>
2141                                                <P><I>'sp'</I></P>
2142                                        </TD>
2143                                        <TD>
2144                                                <P>spectra</P>
2145                                        </TD>
2146                                </TR>
2147                                <TR>
2148                                        <TD>
2149                                                <P><I>'prt'</I></P>
2150                                        </TD>
2151                                        <TD>
2152                                                <P>particles</P>
2153                                        </TD>
2154                                </TR>
2155                                <TR>
2156                                        <TD>
2157                                                <P><I>'all'</I></P>
2158                                        </TD>
2159                                        <TD>
2160                                                <P>all output quantities</P>
2161                                        </TD>
2162                                </TR>
2163                        </TABLE>
2164                        <P><BR><B>Example:</B><BR>If all cross section data and the
2165                        particle data shall be output in double precision and all other
2166                        quantities in single precision, then <B>netcdf_precision</B> =
2167                        <I>'2d_NF90_REAL8'</I>, <I>'prt_NF90_REAL8'</I> has to be
2168                        assigned.</P>
2169                </TD>
2170        </TR>
2171        <TR>
2172                <TD WIDTH=126>
2173                        <P><A NAME="nsor_ini"></A><B>nsor_ini</B></P>
2174                </TD>
2175                <TD WIDTH=45>
2176                        <P>I</P>
2177                </TD>
2178                <TD WIDTH=159>
2179                        <P><I>100</I></P>
2180                </TD>
2181                <TD WIDTH=1280>
2182                        <P>Initial number of iterations with the SOR algorithm.&nbsp; 
2183                        </P>
2184                        <P>This parameter is only effective if the SOR algorithm was
2185                        selected as the pressure solver scheme (<A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>
2186                        = <I>'sor'</I>) and specifies the number of initial iterations of
2187                        the SOR scheme (at t = 0). The number of subsequent iterations at
2188                        the following timesteps is determined with the parameter <A HREF="#nsor">nsor</A>.
2189                        Usually <B>nsor</B> &lt; <B>nsor_ini</B>, since in each case
2190                        subsequent calls to <A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>
2191                        use the solution of the previous call as initial value. Suitable
2192                        test runs should determine whether sufficient convergence of the
2193                        solution is obtained with the default value and if necessary the
2194                        value of <B>nsor_ini</B> should be changed.</P>
2195                </TD>
2196        </TR>
2197        <TR>
2198                <TD WIDTH=126>
2199                        <P><A NAME="nx"></A><B>nx</B></P>
2200                </TD>
2201                <TD WIDTH=45>
2202                        <P>I</P>
2203                </TD>
2204                <TD WIDTH=159>
2205                        <P><BR><BR>
2206                        </P>
2207                </TD>
2208                <TD WIDTH=1280>
2209                        <P>Number of grid points in x-direction.&nbsp; 
2210                        </P>
2211                        <P>A value for this parameter must be assigned. Since the lower
2212                        array bound in PALM starts with i = 0, the actual number of grid
2213                        points is equal to <B>nx+1</B>. In case of cyclic boundary
2214                        conditions along x, the domain size is (<B>nx+1</B>)* <A HREF="#dx">dx</A>.</P>
2215                        <P>For parallel runs, in case of <A HREF="#grid_matching">grid_matching</A>
2216                        = <I>'strict'</I>, <B>nx+1</B> must be an integral multiple of the
2217                        processor numbers (see <A HREF="#npex">npex</A> and <A HREF="#npey">npey</A>)
2218                        along x- as well as along y-direction (due to data transposition
2219                        restrictions).</P>
2220                        <P>For <A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A> this parameter
2221                        must be&nbsp;equal in both parameter files <A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN</FONT></A>
2222                        and&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>.</P>
2223                </TD>
2224        </TR>
2225        <TR>
2226                <TD WIDTH=126>
2227                        <P><A NAME="ny"></A><B>ny</B></P>
2228                </TD>
2229                <TD WIDTH=45>
2230                        <P>I</P>
2231                </TD>
2232                <TD WIDTH=159>
2233                        <P><BR><BR>
2234                        </P>
2235                </TD>
2236                <TD WIDTH=1280>
2237                        <P>Number of grid points in y-direction.&nbsp; 
2238                        </P>
2239                        <P>A value for this parameter must be assigned. Since the lower
2240                        array bound in PALM starts with j = 0, the actual number of grid
2241                        points is equal to <B>ny+1</B>. In case of cyclic boundary
2242                        conditions along y, the domain size is (<B>ny+1</B>) * <A HREF="#dy">dy</A>.</P>
2243                        <P>For parallel runs, in case of <A HREF="#grid_matching">grid_matching</A>
2244                        = <I>'strict'</I>, <B>ny+1</B> must be an integral multiple of the
2245                        processor numbers (see <A HREF="#npex">npex</A> and <A HREF="#npey">npey</A>)&nbsp;
2246                        along y- as well as along x-direction (due to data transposition
2247                        restrictions).</P>
2248                        <P>For <A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A> this parameter
2249                        must be&nbsp;equal in both parameter files <A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN</FONT></A>
2250                        and&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>.</P>
2251                </TD>
2252        </TR>
2253        <TR>
2254                <TD WIDTH=126>
2255                        <P><A NAME="nz"></A><B>nz</B></P>
2256                </TD>
2257                <TD WIDTH=45>
2258                        <P>I</P>
2259                </TD>
2260                <TD WIDTH=159>
2261                        <P><BR><BR>
2262                        </P>
2263                </TD>
2264                <TD WIDTH=1280>
2265                        <P>Number of grid points in z-direction.&nbsp; 
2266                        </P>
2267                        <P>A value for this parameter must be assigned. Since the lower
2268                        array bound in PALM starts with k = 0 and since one additional
2269                        grid point is added at the top boundary (k = <B>nz+1</B>), the
2270                        actual number of grid points is <B>nz+2</B>. However, the
2271                        prognostic equations are only solved up to <B>nz</B> (u, v) or up
2272                        to <B>nz-1</B> (w, scalar quantities). The top boundary for u and
2273                        v is at k = <B>nz+1</B> (u, v) while at k = <B>nz</B> for all
2274                        other quantities.&nbsp; 
2275                        </P>
2276                        <P>For parallel runs,&nbsp; in case of <A HREF="#grid_matching">grid_matching</A>
2277                        = <I>'strict'</I>, <B>nz</B> must be an integral multiple of the
2278                        number of processors in x-direction (due to data transposition
2279                        restrictions).</P>
2280                </TD>
2281        </TR>
2282        <TR>
2283                <TD WIDTH=126>
2284                        <P><A NAME="ocean"></A><B>ocean</B></P>
2285                </TD>
2286                <TD WIDTH=45>
2287                        <P>L</P>
2288                </TD>
2289                <TD WIDTH=159>
2290                        <P><I>.F.</I></P>
2291                </TD>
2292                <TD WIDTH=1280>
2293                        <P>Parameter to switch on&nbsp;ocean runs.<BR><BR>By default PALM
2294                        is configured to simulate&nbsp;atmospheric flows. However,
2295                        starting from version 3.3, <B>ocean</B> = <I>.T.</I>
2296                        allows&nbsp;simulation of ocean turbulent flows. Setting this
2297                        switch has several effects:</P>
2298                        <UL>
2299                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">An additional prognostic
2300                                equation for salinity is solved.
2301                                </P>
2302                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">Potential temperature in
2303                                buoyancy and stability-related terms is replaced by potential
2304                                density.
2305                                </P>
2306                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">Potential density is calculated
2307                                from the equation of state for seawater after each timestep,
2308                                using the algorithm proposed by Jackett et al. (2006, J. Atmos.
2309                                Oceanic Technol., <B>23</B>, 1709-1728).<BR>So far, only the
2310                                initial hydrostatic pressure is entered into this equation.
2311                                </P>
2312                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">z=0 (sea surface) is assumed at
2313                                the model top (vertical grid index <FONT FACE="Courier New, Courier, monospace">k=nzt</FONT>
2314                                on the w-grid), with negative values of z indicating the depth.
2315                                </P>
2316                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">Initial profiles are
2317                                constructed (e.g. from <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>
2318                                / <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</A>)
2319                                starting from the sea surface, using surface values&nbsp;given by
2320                                <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>, <A HREF="#sa_surface">sa_surface</A>,
2321                                <A HREF="#ug_surface">ug_surface</A>, and <A HREF="#vg_surface">vg_surface</A>.
2322                                                                </P>
2323                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">Zero salinity flux is used as
2324                                default boundary condition at the bottom of the sea.
2325                                </P>
2326                                <LI><P>If switched on, random perturbations are by default
2327                                imposed to the upper model domain from zu(nzt*2/3) to zu(nzt-3).
2328                                </P>
2329                        </UL>
2330                        <P><BR>Relevant parameters to be exclusively used for steering
2331                        ocean runs are <A HREF="#bc_sa_t">bc_sa_t</A>,
2332                        <A HREF="#bottom_salinityflux">bottom_salinityflux</A>,
2333                        <A HREF="#sa_surface">sa_surface</A>, <A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A>,
2334                        <A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</A>,
2335                        and <A HREF="#top_salinityflux">top_salinityflux</A>.<BR><BR>Section
2336                        <A HREF="chapter_4.2.2.html">4.4.2</A> gives an example for
2337                        appropriate settings of these and other parameters neccessary for
2338                        ocean runs.<BR><BR><B>ocean</B> = <I>.T.</I> does not allow
2339                        settings of <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A> =
2340                        <I>'leapfrog'</I> or <I>'leapfrog+euler'</I> as well as
2341                        <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> = <I>'ups-scheme'</I>.</P>
2342                </TD>
2343        </TR>
2344        <TR>
2345                <TD WIDTH=126>
2346                        <P><A NAME="omega"></A><B>omega</B></P>
2347                </TD>
2348                <TD WIDTH=45>
2349                        <P>R</P>
2350                </TD>
2351                <TD WIDTH=159>
2352                        <P><I>7.29212E-5</I></P>
2353                </TD>
2354                <TD WIDTH=1280>
2355                        <P>Angular velocity of the rotating system (in rad s<SUP>-1</SUP>).&nbsp;
2356                                                </P>
2357                        <P>The angular velocity of the earth is set by default. The values
2358                        of the Coriolis parameters are calculated as:&nbsp; 
2359                        </P>
2360                        <UL>
2361                                <P>f = 2.0 * <B>omega</B> * sin(<A HREF="#phi">phi</A>)&nbsp; <BR>f*
2362                                = 2.0 * <B>omega</B> * cos(<A HREF="#phi">phi</A>)</P>
2363                        </UL>
2364                </TD>
2365        </TR>
2366        <TR>
2367                <TD WIDTH=126>
2368                        <P><A NAME="outflow_damping_width"></A><B>outflow_damping_width</B></P>
2369                </TD>
2370                <TD WIDTH=45>
2371                        <P>I</P>
2372                </TD>
2373                <TD WIDTH=159>
2374                        <P><I>MIN(20, nx/2</I> or <I>ny/2)</I></P>
2375                </TD>
2376                <TD WIDTH=1280>
2377                        <P>Width of the damping range in the vicinity of the outflow
2378                        (gridpoints).<BR><BR>When using non-cyclic lateral boundaries (see
2379                        <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>), a
2380                        smoothing has to be applied to the velocity field in the vicinity
2381                        of the outflow in order to suppress any reflections of outgoing
2382                        disturbances. This parameter controlls the horizontal range to
2383                        which the smoothing is applied. The range is given in gridpoints
2384                        counted from the respective outflow boundary. For further details
2385                        about the smoothing see parameter <A HREF="#km_damp_max">km_damp_max</A>,
2386                        which defines the magnitude of the damping.</P>
2387                </TD>
2388        </TR>
2389        <TR>
2390                <TD WIDTH=126>
2391                        <P><A NAME="overshoot_limit_e"></A><B>overshoot_limit_e</B></P>
2392                </TD>
2393                <TD WIDTH=45>
2394                        <P>R</P>
2395                </TD>
2396                <TD WIDTH=159>
2397                        <P><I>0.0</I></P>
2398                </TD>
2399                <TD WIDTH=1280>
2400                        <P>Allowed limit for the overshooting of subgrid-scale TKE in case
2401                        that the upstream-spline scheme is switched on (in m<SUP>2</SUP>/s<SUP>2</SUP>).&nbsp;
2402                                                </P>
2403                        <P>By deafult, if cut-off of overshoots is switched on for the
2404                        upstream-spline scheme (see <A HREF="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</A>),
2405                        no overshoots are permitted at all. If <B>overshoot_limit_e</B> is
2406                        given a non-zero value, overshoots with the respective amplitude
2407                        (both upward and downward) are allowed.&nbsp; 
2408                        </P>
2409                        <P>Only positive values are allowed for <B>overshoot_limit_e</B>.</P>
2410                </TD>
2411        </TR>
2412        <TR>
2413                <TD WIDTH=126>
2414                        <P><A NAME="overshoot_limit_pt"></A><B>overshoot_limit_pt</B></P>
2415                </TD>
2416                <TD WIDTH=45>
2417                        <P>R</P>
2418                </TD>
2419                <TD WIDTH=159>
2420                        <P><I>0.0</I></P>
2421                </TD>
2422                <TD WIDTH=1280>
2423                        <P>Allowed limit for the overshooting of potential temperature in
2424                        case that the upstream-spline scheme is switched on (in K).&nbsp; 
2425                        </P>
2426                        <P>For further information see <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>.&nbsp;
2427                                                </P>
2428                        <P>Only positive values are allowed for <B>overshoot_limit_pt</B>.</P>
2429                </TD>
2430        </TR>
2431        <TR>
2432                <TD WIDTH=126>
2433                        <P><A NAME="overshoot_limit_u"></A><B>overshoot_limit_u</B></P>
2434                </TD>
2435                <TD WIDTH=45>
2436                        <P>R</P>
2437                </TD>
2438                <TD WIDTH=159>
2439                        <P><I>0.0</I></P>
2440                </TD>
2441                <TD WIDTH=1280>
2442                        <P>Allowed limit for the overshooting of the u-component of
2443                        velocity in case that the upstream-spline scheme is switched on
2444                        (in m/s).
2445                        </P>
2446                        <P>For further information see <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>.&nbsp;
2447                                                </P>
2448                        <P>Only positive values are allowed for <B>overshoot_limit_u</B>.</P>
2449                </TD>
2450        </TR>
2451        <TR>
2452                <TD WIDTH=126>
2453                        <P><A NAME="overshoot_limit_v"></A><B>overshoot_limit_v</B></P>
2454                </TD>
2455                <TD WIDTH=45>
2456                        <P>R</P>
2457                </TD>
2458                <TD WIDTH=159>
2459                        <P><I>0.0</I></P>
2460                </TD>
2461                <TD WIDTH=1280>
2462                        <P>Allowed limit for the overshooting of the v-component of
2463                        velocity in case that the upstream-spline scheme is switched on
2464                        (in m/s).&nbsp; 
2465                        </P>
2466                        <P>For further information see <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>.&nbsp;
2467                                                </P>
2468                        <P>Only positive values are allowed for <B>overshoot_limit_v</B>.</P>
2469                </TD>
2470        </TR>
2471        <TR>
2472                <TD WIDTH=126>
2473                        <P><A NAME="overshoot_limit_w"></A><B>overshoot_limit_w</B></P>
2474                </TD>
2475                <TD WIDTH=45>
2476                        <P>R</P>
2477                </TD>
2478                <TD WIDTH=159>
2479                        <P><I>0.0</I></P>
2480                </TD>
2481                <TD WIDTH=1280>
2482                        <P>Allowed limit for the overshooting of the w-component of
2483                        velocity in case that the upstream-spline scheme is switched on
2484                        (in m/s).&nbsp; 
2485                        </P>
2486                        <P>For further information see <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>.&nbsp;
2487                                                </P>
2488                        <P>Only positive values are permitted for <B>overshoot_limit_w</B>.</P>
2489                </TD>
2490        </TR>
2491        <TR>
2492                <TD WIDTH=126>
2493                        <P><A NAME="passive_scalar"></A><B>passive_scalar</B></P>
2494                </TD>
2495                <TD WIDTH=45>
2496                        <P>L</P>
2497                </TD>
2498                <TD WIDTH=159>
2499                        <P><I>.F.</I></P>
2500                </TD>
2501                <TD WIDTH=1280>
2502                        <P>Parameter to switch on the prognostic equation for a passive
2503                        scalar.
2504                        </P>
2505                        <P>The initial vertical profile of s can be set via parameters
2506                        <A HREF="#s_surface">s_surface</A>, <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A>
2507                        and&nbsp; <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</A>.
2508                        Boundary conditions can be set via <A HREF="#s_surface_initial_change">s_surface_initial_change</A>
2509                        and <A HREF="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</A>.&nbsp; 
2510                        </P>
2511                        <P><B>Note:</B> <BR>With <B>passive_scalar</B> switched on, the
2512                        simultaneous use of humidity (see&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A>)
2513                        is impossible.</P>
2514                </TD>
2515        </TR>
2516        <TR>
2517                <TD WIDTH=126>
2518                        <P><A NAME="pch_index"></A><B>pch_index</B></P>
2519                </TD>
2520                <TD WIDTH=45>
2521                        <P>I</P>
2522                </TD>
2523                <TD WIDTH=159>
2524                        <P><I>0</I></P>
2525                </TD>
2526                <TD WIDTH=1280>
2527                        <P>Grid point index (scalar) of the upper boundary of the plant
2528                        canopy layer.<BR><BR>Above <B>pch_index</B> the arrays of leaf
2529                        area density and drag_coeffient are automatically set to zero in
2530                        case of <A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A> = .T.. Up to
2531                        <B>pch_index</B> a leaf area density profile can be prescribed by
2532                        using the parameters <A HREF="#lad_surface">lad_surface</A>,
2533                        <A HREF="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</A> and
2534                        <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>.</P>
2535                </TD>
2536        </TR>
2537        <TR>
2538                <TD WIDTH=126>
2539                        <P><A NAME="phi"></A><B>phi</B></P>
2540                </TD>
2541                <TD WIDTH=45>
2542                        <P>R</P>
2543                </TD>
2544                <TD WIDTH=159>
2545                        <P><I>55.0</I></P>
2546                </TD>
2547                <TD WIDTH=1280>
2548                        <P>Geographical latitude (in degrees).&nbsp; 
2549                        </P>
2550                        <P>The value of this parameter determines the value of the
2551                        Coriolis parameters f and f*, provided that the angular velocity
2552                        (see <A HREF="#omega">omega</A>) is non-zero.</P>
2553                </TD>
2554        </TR>
2555        <TR>
2556                <TD WIDTH=126>
2557                        <P><A NAME="plant_canopy"></A><B>plant_canopy</B></P>
2558                </TD>
2559                <TD WIDTH=45>
2560                        <P>L</P>
2561                </TD>
2562                <TD WIDTH=159>
2563                        <P><I>.F.</I></P>
2564                </TD>
2565                <TD WIDTH=1280>
2566                        <P>Switch for the plant_canopy_model.<BR><BR>If <B>plant_canopy</B>
2567                        is set <I>.T.</I>, the plant canopy model of Watanabe (2004, BLM
2568                        112, 307-341) is used. <BR>The impact of a plant canopy on a
2569                        turbulent flow is considered by an additional drag term in the
2570                        momentum equations and an additional sink term in the prognostic
2571                        equation for the subgrid-scale TKE. These additional terms are
2572                        dependent on the leaf drag coefficient (see <A HREF="#drag_coefficient">drag_coefficient</A>)
2573                        and the leaf area density (see <A HREF="#lad_surface">lad_surface</A>,
2574                        <A HREF="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</A>,
2575                        <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>).
2576                        The top boundary of the plant canopy is determined by the
2577                        parameter <A HREF="#pch_index">pch_index</A>. For all heights
2578                        equal to or larger than zw(k=<B>pch_index</B>) the leaf area
2579                        density is 0 (i.e. there is no canopy at these heights!). <BR>By
2580                        default, a horizontally homogeneous plant canopy is prescribed,
2581                        if&nbsp; <B>plant_canopy</B> is set <I>.T.</I>. However, the user
2582                        can define other types of plant canopies (see <A HREF="#canopy_mode">canopy_mode</A>).<BR><BR>If
2583                        <B>plant_canopy</B> and&nbsp; <B>passive_scalar</B> are set <I>.T.</I>,
2584                        the canopy acts as an additional source or sink, respectively, of
2585                        scalar concentration. The source/sink strength is dependent on the
2586                        scalar concentration at the leaf surface, which is generally
2587                        constant with time in PALM and which can be specified by
2588                        specifying the parameter <A HREF="#leaf_surface_concentration">leaf_surface_concentration</A>.
2589                        <BR><BR>Additional heating of the air by the plant canopy is taken
2590                        into account, when the default value of the parameter <A HREF="#cthf">cthf</A>
2591                        is altered in the parameter file. In that case the value of
2592                        <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A> specified in the
2593                        parameter file is not used in the model. Instead the near-surface
2594                        heat flux is derived from an expontial function that is dependent
2595                        on the cumulative leaf area index. <BR><BR><B>plant_canopy</B> =
2596                        <I>.T. </I>is only allowed together with a non-zero
2597                        <A HREF="#drag_coefficient">drag_coefficient</A>.</P>
2598                </TD>
2599        </TR>
2600        <TR>
2601                <TD WIDTH=126>
2602                        <P><A NAME="prandtl_layer"></A><B>prandtl_layer</B></P>
2603                </TD>
2604                <TD WIDTH=45>
2605                        <P>L</P>
2606                </TD>
2607                <TD WIDTH=159>
2608                        <P><I>.T.</I></P>
2609                </TD>
2610                <TD WIDTH=1280>
2611                        <P>Parameter to switch on a Prandtl layer.&nbsp; 
2612                        </P>
2613                        <P>By default, a Prandtl layer is switched on at the bottom
2614                        boundary between z = 0 and z = 0.5 * <A HREF="#dz">dz</A> (the
2615                        first computational grid point above ground for u, v and the
2616                        scalar quantities). In this case, at the bottom boundary,
2617                        free-slip conditions for u and v (see <A HREF="#bc_uv_b">bc_uv_b</A>)
2618                        are not allowed. Likewise, laminar simulations with constant eddy
2619                        diffusivities (<A HREF="#km_constant">km_constant</A>) are
2620                        forbidden.&nbsp; 
2621                        </P>
2622                        <P>With Prandtl-layer switched off, the TKE boundary condition
2623                        <A HREF="#bc_e_b">bc_e_b</A> = '<I>(u*)**2+neumann'</I> must not
2624                        be used and is automatically changed to <I>'neumann'</I> if
2625                        necessary.&nbsp; Also, the pressure boundary condition <A HREF="#bc_p_b">bc_p_b</A>
2626                        = <I>'neumann+inhomo'</I>&nbsp; is not allowed.
2627                        </P>
2628                        <P>The roughness length is declared via the parameter
2629                        <A HREF="#roughness_length">roughness_length</A>.</P>
2630                </TD>
2631        </TR>
2632        <TR>
2633                <TD WIDTH=126>
2634                        <P><A NAME="precipitation"></A><B>precipitation</B></P>
2635                </TD>
2636                <TD WIDTH=45>
2637                        <P>L</P>
2638                </TD>
2639                <TD WIDTH=159>
2640                        <P><I>.F.</I></P>
2641                </TD>
2642                <TD WIDTH=1280>
2643                        <P>Parameter to switch on the precipitation scheme.</P>
2644                        <P>For precipitation processes PALM uses a simplified Kessler
2645                        scheme. This scheme only considers the so-called autoconversion,
2646                        that means the generation of rain water by coagulation of cloud
2647                        drops among themselves. Precipitation begins and is immediately
2648                        removed from the flow as soon as the liquid water content exceeds
2649                        the critical value of 0.5 g/kg.</P>
2650                        <P>The precipitation rate and amount can be output by assigning
2651                        the runtime parameter <A HREF="chapter_4.2.html#data_output">data_output</A>
2652                        = <I>'prr*'</I> or <I>'pra*'</I>, respectively. The time interval
2653                        on which the precipitation amount is defined can be controlled via
2654                        runtime parameter <A HREF="chapter_4.2.html#precipitation_amount_interval">precipitation_amount_interval</A>.</P>
2655                </TD>
2656        </TR>
2657        <TR>
2658                <TD WIDTH=126>
2659                        <P><A NAME="pt_reference"></A><B>pt_reference</B></P>
2660                </TD>
2661                <TD WIDTH=45>
2662                        <P>R</P>
2663                </TD>
2664                <TD WIDTH=159>
2665                        <P><I>use horizontal average as refrence</I></P>
2666                </TD>
2667                <TD WIDTH=1280>
2668                        <P>Reference temperature to be used in all buoyancy terms (in
2669                        K).<BR><BR>By default, the instantaneous horizontal average over
2670                        the total model domain is used.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
2671                        case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), always a
2672                        reference temperature is used in the buoyancy terms with a default
2673                        value of <B>pt_reference</B> = <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>.</P>
2674                </TD>
2675        </TR>
2676        <TR>
2677                <TD WIDTH=126>
2678                        <P><A NAME="pt_surface"></A><B>pt_surface</B></P>
2679                </TD>
2680                <TD WIDTH=45>
2681                        <P>R</P>
2682                </TD>
2683                <TD WIDTH=159>
2684                        <P><I>300.0</I></P>
2685                </TD>
2686                <TD WIDTH=1280>
2687                        <P>Surface potential temperature (in K).&nbsp; 
2688                        </P>
2689                        <P>This parameter assigns the value of the potential temperature
2690                        <B>pt</B> at the surface (k=0)<B>.</B> Starting from this value,
2691                        the initial vertical temperature profile is constructed with
2692                        <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A> and
2693                        <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level </A>.
2694                        This profile is also used for the 1d-model as a stationary
2695                        profile.</P>
2696                        <P><B>Attention:</B><BR>In case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>),
2697                        this parameter gives the temperature value at the sea surface,
2698                        which is at k=nzt. The profile is then constructed from the
2699                        surface down to the bottom of the model.</P>
2700                </TD>
2701        </TR>
2702        <TR>
2703                <TD WIDTH=126>
2704                        <P><A NAME="pt_surface_initial_change"></A><B>pt_surface_initial</B>
2705                        <BR><B>_change</B></P>
2706                </TD>
2707                <TD WIDTH=45>
2708                        <P>R</P>
2709                </TD>
2710                <TD WIDTH=159>
2711                        <P><I>0.0</I></P>
2712                </TD>
2713                <TD WIDTH=1280>
2714                        <P>Change in surface temperature to be made at the beginning of
2715                        the 3d run (in K).&nbsp; 
2716                        </P>
2717                        <P>If <B>pt_surface_initial_change</B> is set to a non-zero value,
2718                        the near surface sensible heat flux is not allowed to be given
2719                        simultaneously (see <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>).</P>
2720                </TD>
2721        </TR>
2722        <TR>
2723                <TD WIDTH=126>
2724                        <P><A NAME="pt_vertical_gradient"></A><B>pt_vertical_gradient</B></P>
2725                </TD>
2726                <TD WIDTH=45>
2727                        <P>R (10)</P>
2728                </TD>
2729                <TD WIDTH=159>
2730                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
2731                </TD>
2732                <TD WIDTH=1280>
2733                        <P>Temperature gradient(s) of the initial temperature profile (in
2734                        K / 100 m).&nbsp; 
2735                        </P>
2736                        <P>This temperature gradient holds starting from the height&nbsp;
2737                        level defined by <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</A>
2738                        (precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt;
2739                        pt_vertical_gradient_level, pt_init(k) is set: pt_init(k) =
2740                        pt_init(k-1) + dzu(k) * <B>pt_vertical_gradient</B>) up to the top
2741                        boundary or up to the next height level defined by
2742                        <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</A>.
2743                        A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
2744                        intervals if <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</A>(1)
2745                        = <I>0.0</I>) can be assigned. The surface temperature is assigned
2746                        via <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>.&nbsp; 
2747                        </P>
2748                        <P>Example:&nbsp; 
2749                        </P>
2750                        <UL>
2751                                <P><B>pt_vertical_gradient</B> = <I>1.0</I>, <I>0.5</I>,&nbsp;
2752                                <BR><B>pt_vertical_gradient_level</B> = <I>500.0</I>, <I>1000.0</I>,</P>
2753                        </UL>
2754                        <P>That defines the temperature profile to be neutrally stratified
2755                        up to z = 500.0 m with a temperature given by <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>.
2756                        For 500.0 m &lt; z &lt;= 1000.0 m the temperature gradient is 1.0
2757                        K / 100 m and for z &gt; 1000.0 m up to the top boundary it is 0.5
2758                        K / 100 m (it is assumed that the assigned height levels
2759                        correspond with uv levels).</P>
2760                        <P><B>Attention:</B><BR>In case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>),
2761                        the profile is constructed like described above, but starting from
2762                        the sea surface (k=nzt) down to the bottom boundary of the model.
2763                        Height levels have then to be given as negative values, e.g.
2764                        <B>pt_vertical_gradient_level</B> = <I>-500.0</I>, <I>-1000.0</I>.</P>
2765                </TD>
2766        </TR>
2767        <TR>
2768                <TD WIDTH=126>
2769                        <P><A NAME="pt_vertical_gradient_level"></A><B>pt_vertical_gradient</B>
2770                        <BR><B>_level</B></P>
2771                </TD>
2772                <TD WIDTH=45>
2773                        <P>R (10)</P>
2774                </TD>
2775                <TD WIDTH=159>
2776                        <P><I>10 *</I>&nbsp; <I>0.0</I></P>
2777                </TD>
2778                <TD WIDTH=1280>
2779                        <P>Height level from which on the temperature gradient defined by
2780                        <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A> is
2781                        effective (in m).&nbsp; 
2782                        </P>
2783                        <P>The height levels have to be assigned in ascending order. The
2784                        default values result in a neutral stratification regardless of
2785                        the values of <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>
2786                        (unless the top boundary of the model is higher than 100000.0 m).
2787                        For the piecewise construction of temperature profiles see
2788                        <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>.</P>
2789                        <P><B>Attention:</B><BR>In case of ocean runs&nbsp;(see <A HREF="#ocean">ocean</A>),
2790                        the (negative) height levels have to be assigned in descending
2791                        order.
2792                        </P>
2793                </TD>
2794        </TR>
2795        <TR>
2796                <TD WIDTH=126>
2797                        <P><A NAME="q_surface"></A><B>q_surface</B></P>
2798                </TD>
2799                <TD WIDTH=45>
2800                        <P>R</P>
2801                </TD>
2802                <TD WIDTH=159>
2803                        <P><I>0.0</I></P>
2804                </TD>
2805                <TD WIDTH=1280>
2806                        <P>Surface specific humidity / total water content (kg/kg).&nbsp; 
2807                        </P>
2808                        <P>This parameter assigns the value of the specific humidity q at
2809                        the surface (k=0).&nbsp; Starting from this value, the initial
2810                        humidity profile is constructed with&nbsp; <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>
2811                        and <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>.
2812                        This profile is also used for the 1d-model as a stationary
2813                        profile.</P>
2814                </TD>
2815        </TR>
2816        <TR>
2817                <TD WIDTH=126>
2818                        <P><A NAME="q_surface_initial_change"></A><B>q_surface_initial</B>
2819                        <BR><B>_change</B></P>
2820                </TD>
2821                <TD WIDTH=45>
2822                        <P>R</P>
2823                </TD>
2824                <TD WIDTH=159>
2825                        <P><I>0.0</I></P>
2826                </TD>
2827                <TD WIDTH=1280>
2828                        <P>Change in surface specific humidity / total water content to be
2829                        made at the beginning of the 3d run (kg/kg).&nbsp; 
2830                        </P>
2831                        <P>If <B>q_surface_initial_change</B> is set to a non-zero value
2832                        the near surface latent heat flux (water flux) is not allowed to
2833                        be given simultaneously (see <A HREF="#surface_waterflux">surface_waterflux</A>).</P>
2834                </TD>
2835        </TR>
2836        <TR>
2837                <TD WIDTH=126>
2838                        <P><A NAME="q_vertical_gradient"></A><B>q_vertical_gradient</B></P>
2839                </TD>
2840                <TD WIDTH=45>
2841                        <P>R (10)</P>
2842                </TD>
2843                <TD WIDTH=159>
2844                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
2845                </TD>
2846                <TD WIDTH=1280>
2847                        <P>Humidity gradient(s) of the initial humidity profile (in 1/100
2848                        m).&nbsp; 
2849                        </P>
2850                        <P>This humidity gradient holds starting from the height level&nbsp;
2851                        defined by <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>
2852                        (precisely: for all uv levels k, where zu(k) &gt;
2853                        q_vertical_gradient_level, q_init(k) is set: q_init(k) =
2854                        q_init(k-1) + dzu(k) * <B>q_vertical_gradient</B>) up to the top
2855                        boundary or up to the next height level defined by
2856                        <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>.
2857                        A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
2858                        intervals if <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>(1)
2859                        = <I>0.0</I>) can be asigned. The surface humidity is assigned via
2860                        <A HREF="#q_surface">q_surface</A>.
2861                        </P>
2862                        <P>Example:&nbsp; 
2863                        </P>
2864                        <UL>
2865                                <P><B>q_vertical_gradient</B> = <I>0.001</I>, <I>0.0005</I>,&nbsp;
2866                                <BR><B>q_vertical_gradient_level</B> = <I>500.0</I>, <I>1000.0</I>,</P>
2867                        </UL>
2868                        <P>That defines the humidity to be constant with height up to z =
2869                        500.0 m with a value given by <A HREF="#q_surface">q_surface</A>.
2870                        For 500.0 m &lt; z &lt;= 1000.0 m the humidity gradient is 0.001 /
2871                        100 m and for z &gt; 1000.0 m up to the top boundary it is 0.0005
2872                        / 100 m (it is assumed that the assigned height levels correspond
2873                        with uv levels).
2874                        </P>
2875                </TD>
2876        </TR>
2877        <TR>
2878                <TD WIDTH=126>
2879                        <P><A NAME="q_vertical_gradient_level"></A><B>q_vertical_gradient</B>
2880                        <BR><B>_level</B></P>
2881                </TD>
2882                <TD WIDTH=45>
2883                        <P>R (10)</P>
2884                </TD>
2885                <TD WIDTH=159>
2886                        <P><I>10 *</I>&nbsp; <I>0.0</I></P>
2887                </TD>
2888                <TD WIDTH=1280>
2889                        <P>Height level from which on the humidity gradient defined by
2890                        <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A> is
2891                        effective (in m).&nbsp; 
2892                        </P>
2893                        <P>The height levels are to be assigned in ascending order. The
2894                        default values result in a humidity constant with height
2895                        regardless of the values of <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>
2896                        (unless the top boundary of the model is higher than 100000.0 m).
2897                        For the piecewise construction of humidity profiles see
2898                        <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>.</P>
2899                </TD>
2900        </TR>
2901        <TR>
2902                <TD WIDTH=126>
2903                        <P><A NAME="radiation"></A><B>radiation</B></P>
2904                </TD>
2905                <TD WIDTH=45>
2906                        <P>L</P>
2907                </TD>
2908                <TD WIDTH=159>
2909                        <P><I>.F.</I></P>
2910                </TD>
2911                <TD WIDTH=1280>
2912                        <P>Parameter to switch on longwave radiation cooling at
2913                        cloud-tops.&nbsp; 
2914                        </P>
2915                        <P>Long-wave radiation processes are parameterized by the
2916                        effective emissivity, which considers only the absorption and
2917                        emission of long-wave radiation at cloud droplets. The radiation
2918                        scheme can be used only with <A HREF="#cloud_physics">cloud_physics</A>
2919                        = .TRUE. .</P>
2920                </TD>
2921        </TR>
2922        <TR>
2923                <TD WIDTH=126>
2924                        <P><A NAME="random_generator"></A><B>random_generator</B></P>
2925                </TD>
2926                <TD WIDTH=45>
2927                        <P>C * 20</P>
2928                </TD>
2929                <TD WIDTH=159>
2930                        <P><I>'numerical</I><BR><I>recipes'</I></P>
2931                </TD>
2932                <TD WIDTH=1280>
2933                        <P>Random number generator to be used for creating uniformly
2934                        distributed random numbers.
2935                        </P>
2936                        <P>It is used if random perturbations are to be imposed on the
2937                        velocity field or on the surface heat flux field (see
2938                        <A HREF="chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</A>
2939                        and <A HREF="chapter_4.2.html#random_heatflux">random_heatflux</A>).
2940                        By default, the &quot;Numerical Recipes&quot; random number
2941                        generator is used. This one provides exactly the same order of
2942                        random numbers on all different machines and should be used in
2943                        particular for comparison runs.<BR><BR>Besides, a system-specific
2944                        generator is available ( <B>random_generator</B> =
2945                        <I>'system-specific')</I> which should particularly be used for
2946                        runs on vector parallel computers (NEC), because the default
2947                        generator cannot be vectorized and therefore significantly drops
2948                        down the code performance on these machines.</P>
2949                        <P><B>Note:</B><BR>Results from two otherwise identical model runs
2950                        will not be comparable one-to-one if they used different random
2951                        number generators.</P>
2952                </TD>
2953        </TR>
2954        <TR>
2955                <TD WIDTH=126>
2956                        <P><A NAME="random_heatflux"></A><B>random_heatflux</B></P>
2957                </TD>
2958                <TD WIDTH=45>
2959                        <P>L</P>
2960                </TD>
2961                <TD WIDTH=159>
2962                        <P><I>.F.</I></P>
2963                </TD>
2964                <TD WIDTH=1280>
2965                        <P>Parameter to impose random perturbations on the internal
2966                        two-dimensional near surface heat flux field <I>shf</I>.
2967                        </P>
2968                        <P>If a near surface heat flux is used as bottom boundary
2969                        condition (see <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>),
2970                        it is by default assumed to be horizontally homogeneous. Random
2971                        perturbations can be imposed on the internal two-dimensional&nbsp;heat
2972                        flux field <I>shf</I> by assigning <B>random_heatflux</B> = <I>.T.</I>.
2973                        The disturbed heat flux field is calculated by multiplying the
2974                        values at each mesh point with a normally distributed random
2975                        number with a mean value and standard deviation of 1. This is
2976                        repeated after every timestep.<BR><BR>In case of a non-flat
2977                        <A HREF="#topography">topography</A>,&nbsp;assigning
2978                        <B>random_heatflux</B> = <I>.T.</I> imposes random perturbations
2979                        on the combined&nbsp;heat flux field <I>shf</I> composed of
2980                        <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A> at the bottom
2981                        surface and <A HREF="#wall_heatflux">wall_heatflux(0)</A> at the
2982                        topography top face.</P>
2983                </TD>
2984        </TR>
2985        <TR>
2986                <TD WIDTH=126>
2987                        <P><A NAME="recycling_width"></A><B>recycling_width</B></P>
2988                </TD>
2989                <TD WIDTH=45>
2990                        <P>R</P>
2991                </TD>
2992                <TD WIDTH=159>
2993                        <P><I>0.1 * <A HREF="#nx">nx</A> * <A HREF="#dx">dx</A></I></P>
2994                </TD>
2995                <TD WIDTH=1280>
2996                        <P>Distance of the recycling plane from the inflow boundary (in
2997                        m).<BR><BR>This parameter sets the horizontal extension (along the
2998                        direction of the main flow) of the so-called recycling domain
2999                        which is used to generate a turbulent inflow (see
3000                        <A HREF="#turbulent_inflow">turbulent_inflow</A>). <B>recycling_width</B>
3001                        must be larger than the grid spacing (dx) and smaller than the
3002                        length of the total domain (nx * dx).</P>
3003                </TD>
3004        </TR>
3005        <TR>
3006                <TD WIDTH=126>
3007                        <P><A NAME="rif_max"></A><B>rif_max</B></P>
3008                </TD>
3009                <TD WIDTH=45>
3010                        <P>R</P>
3011                </TD>
3012                <TD WIDTH=159>
3013                        <P><I>1.0</I></P>
3014                </TD>
3015                <TD WIDTH=1280>
3016                        <P>Upper limit of the flux-Richardson number.&nbsp; 
3017                        </P>
3018                        <P>With the Prandtl layer switched on (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>),
3019                        flux-Richardson numbers (rif) are calculated for z=z<SUB>p</SUB>
3020                        (k=1) in the 3d-model (in the 1d model for all heights). Their
3021                        values in particular determine the values of the friction velocity
3022                        (1d- and 3d-model) and the values of the eddy diffusivity
3023                        (1d-model). With small wind velocities at the Prandtl layer top or
3024                        small vertical wind shears in the 1d-model, rif can take up
3025                        unrealistic large values. They are limited by an upper (<B>rif_max</B>)
3026                        and lower limit (see <A HREF="#rif_min">rif_min</A>) for the
3027                        flux-Richardson number. The condition <B>rif_max</B> &gt; <B>rif_min</B>
3028                        must be met.</P>
3029                </TD>
3030        </TR>
3031        <TR>
3032                <TD WIDTH=126>
3033                        <P><A NAME="rif_min"></A><B>rif_min</B></P>
3034                </TD>
3035                <TD WIDTH=45>
3036                        <P>R</P>
3037                </TD>
3038                <TD WIDTH=159>
3039                        <P><I>- 5.0</I></P>
3040                </TD>
3041                <TD WIDTH=1280>
3042                        <P>Lower limit of the flux-Richardson number.&nbsp; 
3043                        </P>
3044                        <P>For further explanations see <A HREF="#rif_max">rif_max</A>.
3045                        The condition <B>rif_max</B> &gt; <B>rif_min </B>must be met.</P>
3046                </TD>
3047        </TR>
3048        <TR>
3049                <TD WIDTH=126>
3050                        <P><A NAME="roughness_length"></A><B>roughness_length</B></P>
3051                </TD>
3052                <TD WIDTH=45>
3053                        <P>R</P>
3054                </TD>
3055                <TD WIDTH=159>
3056                        <P><I>0.1</I></P>
3057                </TD>
3058                <TD WIDTH=1280>
3059                        <P>Roughness length (in m).&nbsp; 
3060                        </P>
3061                        <P>This parameter is effective only in case that a Prandtl layer
3062                        is switched on (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>).</P>
3063                </TD>
3064        </TR>
3065        <TR>
3066                <TD WIDTH=126>
3067                        <P><A NAME="sa_surface"></A><B>sa_surface</B></P>
3068                </TD>
3069                <TD WIDTH=45>
3070                        <P>R</P>
3071                </TD>
3072                <TD WIDTH=159>
3073                        <P><I>35.0</I></P>
3074                </TD>
3075                <TD WIDTH=1280>
3076                        <P>Surface salinity (in psu).&nbsp;</P>
3077                        <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
3078                        parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).
3079                        </P>
3080                        <P>This parameter assigns the value of the salinity <B>sa</B> at
3081                        the sea surface (k=nzt)<B>.</B> Starting from this value, the
3082                        initial vertical salinity profile is constructed from the surface
3083                        down to the bottom of the model (k=0) by
3084                        using&nbsp;<A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A>
3085                        and&nbsp;<A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level
3086                        </A>.</P>
3087                </TD>
3088        </TR>
3089        <TR>
3090                <TD WIDTH=126>
3091                        <P><A NAME="sa_vertical_gradient"></A><B>sa_vertical_gradient</B></P>
3092                </TD>
3093                <TD WIDTH=45>
3094                        <P>R(10)</P>
3095                </TD>
3096                <TD WIDTH=159>
3097                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
3098                </TD>
3099                <TD WIDTH=1280>
3100                        <P>Salinity gradient(s) of the initial salinity profile (in psu /
3101                        100 m).&nbsp; 
3102                        </P>
3103                        <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
3104                        parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).</P>
3105                        <P>This salinity gradient holds starting from the height&nbsp;
3106                        level defined by <A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</A>
3107                        (precisely: for all uv levels k where zu(k) &lt;
3108                        sa_vertical_gradient_level, sa_init(k) is set: sa_init(k) =
3109                        sa_init(k+1) - dzu(k+1) * <B>sa_vertical_gradient</B>) down to the
3110                        bottom boundary or down to the next height level defined by
3111                        <A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</A>.
3112                        A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
3113                        intervals if <A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</A>(1)
3114                        = <I>0.0</I>) can be assigned. The surface salinity at k=nzt is
3115                        assigned via <A HREF="#sa_surface">sa_surface</A>.&nbsp; 
3116                        </P>
3117                        <P>Example:&nbsp; 
3118                        </P>
3119                        <UL>
3120                                <P><B>sa_vertical_gradient</B> = <I>1.0</I>, <I>0.5</I>,&nbsp;
3121                                <BR><B>sa_vertical_gradient_level</B> = <I>-500.0</I>, -<I>1000.0</I>,</P>
3122                        </UL>
3123                        <P>That defines the salinity to be constant down to z = -500.0 m
3124                        with a salinity given by <A HREF="#sa_surface">sa_surface</A>. For
3125                        -500.0 m &lt; z &lt;= -1000.0 m the salinity gradient is 1.0 psu /
3126                        100 m and for z &lt; -1000.0 m down to the bottom boundary it is
3127                        0.5 psu / 100 m (it is assumed that the assigned height levels
3128                        correspond with uv levels).</P>
3129                </TD>
3130        </TR>
3131        <TR>
3132                <TD WIDTH=126>
3133                        <P><A NAME="sa_vertical_gradient_level"></A><B>sa_vertical_gradient_level</B></P>
3134                </TD>
3135                <TD WIDTH=45>
3136                        <P>R(10)</P>
3137                </TD>
3138                <TD WIDTH=159>
3139                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
3140                </TD>
3141                <TD WIDTH=1280>
3142                        <P>Height level from which on the salinity gradient defined by
3143                        <A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A> is
3144                        effective (in m).&nbsp; 
3145                        </P>
3146                        <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
3147                        parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).</P>
3148                        <P>The height levels have to be assigned in descending order. The
3149                        default values result in a constant salinity profile regardless of
3150                        the values of <A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A>
3151                        (unless the bottom boundary of the model is lower than -100000.0
3152                        m). For the piecewise construction of salinity profiles see
3153                        <A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A>.</P>
3154                </TD>
3155        </TR>
3156        <TR>
3157                <TD WIDTH=126>
3158                        <P><A NAME="scalar_advec"></A><B>scalar_advec</B></P>
3159                </TD>
3160                <TD WIDTH=45>
3161                        <P>C * 10</P>
3162                </TD>
3163                <TD WIDTH=159>
3164                        <P><I>'pw-scheme'</I></P>
3165                </TD>
3166                <TD WIDTH=1280>
3167                        <P>Advection scheme to be used for the scalar quantities.&nbsp; 
3168                        </P>
3169                        <P>The user can choose between the following schemes:</P>
3170                        <P><I>'pw-scheme'</I></P>
3171                        <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">The scheme of
3172                        Piascek and Williams (1970, J. Comp. Phys., 6, 392-405) with
3173                        central differences in the form C3 is used.<BR>If intermediate
3174                        Euler-timesteps are carried out in case of <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>
3175                        = <I>'leapfrog+euler'</I> the advection scheme is - for the
3176                        Euler-timestep - automatically switched to an upstream-scheme.
3177                        </P>
3178                        <P><BR><BR>
3179                        </P>
3180                        <P><I>'bc-scheme'</I></P>
3181                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">The Bott scheme modified by Chlond
3182                        (1994, Mon. Wea. Rev., 122, 111-125). This is a conservative
3183                        monotonous scheme with very small numerical diffusion and
3184                        therefore very good conservation of scalar flow features. The
3185                        scheme however, is computationally very expensive both because it
3186                        is expensive itself and because it does (so far) not allow
3187                        specific code optimizations (e.g. cache optimization). Choice of
3188                        this scheme forces the Euler timestep scheme to be used for the
3189                        scalar quantities. For output of horizontally averaged profiles of
3190                        the resolved / total heat flux, <A HREF="chapter_4.2.html#data_output_pr">data_output_pr</A>
3191                        = <I>'w*pt*BC'</I> / <I>'wptBC' </I>should be used, instead of the
3192                        standard profiles (<I>'w*pt*'</I> and <I>'wpt'</I>) because these
3193                        are too inaccurate with this scheme. However, for subdomain
3194                        analysis (see <A HREF="#statistic_regions">statistic_regions</A>)
3195                        exactly the reverse holds: here <I>'w*pt*BC'</I> and <I>'wptBC'</I>
3196                        show very large errors and should not be used.<BR><BR>This scheme
3197                        is not allowed for non-cyclic lateral boundary conditions (see
3198                        <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>).</P>
3199                        <P><I>'ups-scheme'</I></P>
3200                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">The upstream-spline-scheme is used
3201                        (see Mahrer and Pielke, 1978: Mon. Wea. Rev., 106, 818-830). In
3202                        opposite to the Piascek Williams scheme, this is characterized by
3203                        much better numerical features (less numerical diffusion, better
3204                        preservation of flux structures, e.g. vortices), but
3205                        computationally it is much more expensive. In addition, the use of
3206                        the Euler-timestep scheme is mandatory (<A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>
3207                        = <I>'euler'</I>), i.e. the timestep accuracy is only first order.
3208                        For this reason the advection of momentum (see <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>)
3209                        should then also be carried out with the upstream-spline scheme,
3210                        because otherwise the momentum would be subject to large numerical
3211                        diffusion due to the upstream scheme.&nbsp; 
3212                        </P>
3213                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">Since the cubic splines used tend
3214                        to overshoot under certain circumstances, this effect must be
3215                        adjusted by suitable filtering and smoothing (see
3216                        <A HREF="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</A>,
3217                        <A HREF="#long_filter_factor">long_filter_factor</A>,
3218                        <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>, <A HREF="#ups_limit_u">ups_limit_u</A>,
3219                        <A HREF="#ups_limit_v">ups_limit_v</A>, <A HREF="#ups_limit_w">ups_limit_w</A>).
3220                        This is always neccesssary for runs with stable stratification,
3221                        even if this stratification appears only in parts of the model
3222                        domain.&nbsp; 
3223                        </P>
3224                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">With stable stratification the
3225                        upstream-upline scheme also produces gravity waves with large
3226                        amplitude, which must be suitably damped (see
3227                        <A HREF="chapter_4.2.html#rayleigh_damping_factor">rayleigh_damping_factor</A>).</P>
3228                        <P STYLE="margin-left: 0.42in"><B>Important: </B>The&nbsp;
3229                        upstream-spline scheme is not implemented for humidity and passive
3230                        scalars (see&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A> and
3231                        <A HREF="#passive_scalar">passive_scalar</A>) and requires the use
3232                        of a 2d-domain-decomposition. The last conditions severely
3233                        restricts code optimization on several machines leading to very
3234                        long execution times! This scheme is also not allowed for
3235                        non-cyclic lateral boundary conditions (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
3236                        and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>).</P>
3237                        <P><BR>A differing advection scheme can be choosed for the
3238                        subgrid-scale TKE using parameter <A HREF="#use_upstream_for_tke">use_upstream_for_tke</A>.</P>
3239                </TD>
3240        </TR>
3241        <TR>
3242                <TD WIDTH=126>
3243                        <P><A NAME="scalar_exchange_coefficient"></A><B>scalar_exchange_coefficient</B></P>
3244                </TD>
3245                <TD WIDTH=45>
3246                        <P>R</P>
3247                </TD>
3248                <TD WIDTH=159>
3249                        <P><I>0.0</I></P>
3250                </TD>
3251                <TD WIDTH=1280>
3252                        <P>Scalar exchange coefficient for a leaf (dimensionless).<BR><BR>This
3253                        parameter is only of importance in cases in that both,
3254                        <A HREF="../../../../../DEVELOPER_VERSION/chapter_4.1_adjusted.html#plant_canopy">plant_canopy</A>
3255                        and <A HREF="../../../../../DEVELOPER_VERSION/chapter_4.1_adjusted.html#passive_scalar">passive_scalar</A>,
3256                        are set <I>.T.</I>. The value of the scalar exchange coefficient
3257                        is required for the parametrisation of the sources and sinks of
3258                        scalar concentration due to the canopy.</P>
3259                </TD>
3260        </TR>
3261        <TR>
3262                <TD WIDTH=126>
3263                        <P><A NAME="statistic_regions"></A><B>statistic_regions</B></P>
3264                </TD>
3265                <TD WIDTH=45>
3266                        <P>I</P>
3267                </TD>
3268                <TD WIDTH=159>
3269                        <P><I>0</I></P>
3270                </TD>
3271                <TD WIDTH=1280>
3272                        <P>Number of additional user-defined subdomains for which
3273                        statistical analysis and corresponding output (profiles, time
3274                        series) shall be made.&nbsp; 
3275                        </P>
3276                        <P>By default, vertical profiles and other statistical quantities
3277                        are calculated as horizontal and/or volume average of the total
3278                        model domain. Beyond that, these calculations can also be carried
3279                        out for subdomains which can be defined using the field <A HREF="chapter_3.5.3.html">rmask
3280                        </A>within the user-defined software (see <A HREF="chapter_3.5.3.html">chapter
3281                        3.5.3</A>). The number of these subdomains is determined with the
3282                        parameter <B>statistic_regions</B>. Maximum 9 additional
3283                        subdomains are allowed. The parameter <A HREF="chapter_4.3.html#region">region</A>
3284                        can be used to assigned names (identifier) to these subdomains
3285                        which are then used in the headers of the output files and plots.</P>
3286                        <P>If the default NetCDF output format is selected (see parameter
3287                        <A HREF="chapter_4.2.html#data_output_format">data_output_format</A>),
3288                        data for the total domain and all defined subdomains are output to
3289                        the same file(s) (<A HREF="chapter_3.4.html#DATA_1D_PR_NETCDF">DATA_1D_PR_NETCDF</A>,
3290                        <A HREF="chapter_3.4.html#DATA_1D_TS_NETCDF">DATA_1D_TS_NETCDF</A>).
3291                        In case of <B>statistic_regions</B> &gt; <I>0</I>, data on the
3292                        file for the different domains can be distinguished by a suffix
3293                        which is appended to the quantity names. Suffix 0 means data for
3294                        the total domain, suffix 1 means data for subdomain 1, etc.</P>
3295                        <P>In case of <B>data_output_format</B> = <I>'profil'</I>,
3296                        individual local files for profiles (<A HREF="chapter_3.4.html#PLOT1D_DATA">PLOT1D_DATA</A>)&nbsp;are
3297                        created for each subdomain. The individual subdomain files differ
3298                        by their name (the number of the respective subdomain is attached,
3299                        e.g. PLOT1D_DATA_1). In this case the name of the file with the
3300                        data of the total domain is PLOT1D_DATA_0. If no subdomains are
3301                        declared (<B>statistic_regions</B> = <I>0</I>), the name
3302                        PLOT1D_DATA is used (this must be considered in the respective
3303                        file connection statements of the <B>mrun</B> configuration file).</P>
3304                </TD>
3305        </TR>
3306        <TR>
3307                <TD WIDTH=126>
3308                        <P><A NAME="surface_heatflux"></A><B>surface_heatflux</B></P>
3309                </TD>
3310                <TD WIDTH=45>
3311                        <P>R</P>
3312                </TD>
3313                <TD WIDTH=159>
3314                        <P><I>no prescribed<BR>heatflux</I></P>
3315                </TD>
3316                <TD WIDTH=1280>
3317                        <P>Kinematic sensible heat flux at the bottom surface (in K m/s).&nbsp;
3318                                                </P>
3319                        <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
3320                        two-dimensional surface heat flux field <I>shf</I> is initialized
3321                        with the value of <B>surface_heatflux</B>&nbsp;as bottom
3322                        (horizontally homogeneous) boundary condition for the temperature
3323                        equation. This additionally requires that a Neumann condition must
3324                        be used for the potential temperature (see <A HREF="#bc_pt_b">bc_pt_b</A>),
3325                        because otherwise the resolved scale may contribute to the surface
3326                        flux so that a constant value cannot be guaranteed. Also, changes
3327                        of the surface temperature (see <A HREF="#pt_surface_initial_change">pt_surface_initial_change</A>)
3328                        are not allowed. The parameter <A HREF="#random_heatflux">random_heatflux</A>
3329                        can be used to impose random perturbations on the (homogeneous)
3330                        surface heat flux field <I>shf</I>.&nbsp;</P>
3331                        <P>In case of a non-flat <A HREF="#topography">topography</A>,&nbsp;the
3332                        internal two-dimensional&nbsp;surface heat flux field <I>shf</I>
3333                        is initialized with the value of <B>surface_heatflux</B> at the
3334                        bottom surface and <A HREF="#wall_heatflux">wall_heatflux(0)</A>
3335                        at the topography top face.&nbsp;The parameter<A HREF="#random_heatflux">
3336                        random_heatflux</A> can be used to impose random perturbations on
3337                        this combined surface heat flux field <I>shf</I>.&nbsp; 
3338                        </P>
3339                        <P>If no surface heat flux is assigned, <I>shf</I> is calculated
3340                        at each timestep by u<SUB>*</SUB> * theta<SUB>*</SUB> (of course
3341                        only with <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A> switched on).
3342                        Here, u<SUB>*</SUB> and theta<SUB>*</SUB> are calculated from the
3343                        Prandtl law assuming logarithmic wind and temperature profiles
3344                        between k=0 and k=1. In this case a Dirichlet condition (see
3345                        <A HREF="#bc_pt_b">bc_pt_b</A>) must be used as bottom boundary
3346                        condition for the potential temperature.</P>
3347                        <P>See also <A HREF="#top_heatflux">top_heatflux</A>.</P>
3348                </TD>
3349        </TR>
3350        <TR>
3351                <TD WIDTH=126>
3352                        <P><A NAME="surface_pressure"></A><B>surface_pressure</B></P>
3353                </TD>
3354                <TD WIDTH=45>
3355                        <P>R</P>
3356                </TD>
3357                <TD WIDTH=159>
3358                        <P><I>1013.25</I></P>
3359                </TD>
3360                <TD WIDTH=1280>
3361                        <P>Atmospheric pressure at the surface (in hPa).&nbsp; 
3362                        </P>
3363                        <P>Starting from this surface value, the vertical pressure profile
3364                        is calculated once at the beginning of the run assuming a
3365                        neutrally stratified atmosphere. This is needed for converting
3366                        between the liquid water potential temperature and the potential
3367                        temperature (see <A HREF="#cloud_physics">cloud_physics</A>).</P>
3368                </TD>
3369        </TR>
3370        <TR>
3371                <TD WIDTH=126>
3372                        <P><A NAME="surface_scalarflux"></A><B>surface_scalarflux</B></P>
3373                </TD>
3374                <TD WIDTH=45>
3375                        <P>R</P>
3376                </TD>
3377                <TD WIDTH=159>
3378                        <P><I>0.0</I></P>
3379                </TD>
3380                <TD WIDTH=1280>
3381                        <P>Scalar flux at the surface (in kg/(m<SUP>2</SUP> s)).&nbsp; 
3382                        </P>
3383                        <P>If a non-zero value is assigned to this parameter, the
3384                        respective scalar flux value is used as bottom (horizontally
3385                        homogeneous) boundary condition for the scalar concentration
3386                        equation.&nbsp;This additionally requires that a Neumann condition
3387                        must be used for the scalar concentration&nbsp;(see <A HREF="#bc_s_b">bc_s_b</A>),
3388                        because otherwise the resolved scale may contribute to the surface
3389                        flux so that a constant value cannot be guaranteed. Also, changes
3390                        of the surface scalar concentration (see <A HREF="#s_surface_initial_change">s_surface_initial_change</A>)
3391                        are not allowed.
3392                        </P>
3393                        <P>If no surface scalar flux is assigned (<B>surface_scalarflux</B>
3394                        = <I>0.0</I>), it is calculated at each timestep by u<SUB>*</SUB>
3395                        * s<SUB>*</SUB> (of course only with Prandtl layer switched on).
3396                        Here, s<SUB>*</SUB> is calculated from the Prandtl law assuming a
3397                        logarithmic scalar concentration profile between k=0 and k=1. In
3398                        this case a Dirichlet condition (see <A HREF="#bc_s_b">bc_s_b</A>)
3399                        must be used as bottom boundary condition for the scalar
3400                        concentration.</P>
3401                </TD>
3402        </TR>
3403        <TR>
3404                <TD WIDTH=126>
3405                        <P><A NAME="surface_waterflux"></A><B>surface_waterflux</B></P>
3406                </TD>
3407                <TD WIDTH=45>
3408                        <P>R</P>
3409                </TD>
3410                <TD WIDTH=159>
3411                        <P><I>0.0</I></P>
3412                </TD>
3413                <TD WIDTH=1280>
3414                        <P>Kinematic water flux near the surface (in m/s).&nbsp; 
3415                        </P>
3416                        <P>If a non-zero value is assigned to this parameter, the
3417                        respective water flux value is used as bottom (horizontally
3418                        homogeneous) boundary condition for the humidity equation. This
3419                        additionally requires that a Neumann condition must be used for
3420                        the specific humidity / total water content (see <A HREF="#bc_q_b">bc_q_b</A>),
3421                        because otherwise the resolved scale may contribute to the surface
3422                        flux so that a constant value cannot be guaranteed. Also, changes
3423                        of the surface humidity (see <A HREF="#q_surface_initial_change">q_surface_initial_change</A>)
3424                        are not allowed.</P>
3425                        <P>If no surface water flux is assigned (<B>surface_waterflux</B>
3426                        = <I>0.0</I>), it is calculated at each timestep by u<SUB>*</SUB>
3427                        * q<SUB>*</SUB> (of course only with Prandtl layer switched on).
3428                        Here, q<SUB>*</SUB> is calculated from the Prandtl law assuming a
3429                        logarithmic temperature profile between k=0 and k=1. In this case
3430                        a Dirichlet condition (see <A HREF="#bc_q_b">bc_q_b</A>) must be
3431                        used as the bottom boundary condition for the humidity.</P>
3432                </TD>
3433        </TR>
3434        <TR>
3435                <TD WIDTH=126>
3436                        <P><A NAME="s_surface"></A><B>s_surface</B></P>
3437                </TD>
3438                <TD WIDTH=45>
3439                        <P>R</P>
3440                </TD>
3441                <TD WIDTH=159>
3442                        <P><I>0.0</I></P>
3443                </TD>
3444                <TD WIDTH=1280>
3445                        <P>Surface value of the passive scalar (in kg/m<SUP>3</SUP>).&nbsp;</P>
3446                        <P>This parameter assigns the value of the passive scalar s at the
3447                        surface (k=0)<B>.</B> Starting from this value, the initial
3448                        vertical scalar concentration profile is constructed with<A HREF="#s_vertical_gradient">
3449                        s_vertical_gradient</A> and <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</A>.</P>
3450                </TD>
3451        </TR>
3452        <TR>
3453                <TD WIDTH=126>
3454                        <P><A NAME="s_surface_initial_change"></A><B>s_surface_initial</B>
3455                        <BR><B>_change</B></P>
3456                </TD>
3457                <TD WIDTH=45>
3458                        <P>R</P>
3459                </TD>
3460                <TD WIDTH=159>
3461                        <P><I>0.0</I></P>
3462                </TD>
3463                <TD WIDTH=1280>
3464                        <P>Change in surface scalar concentration to be made at the
3465                        beginning of the 3d run (in kg/m<SUP>3</SUP>).&nbsp; 
3466                        </P>
3467                        <P>If <B>s_surface_initial_change</B>&nbsp;is set to a non-zero
3468                        value, the near surface scalar flux is not allowed to be given
3469                        simultaneously (see <A HREF="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</A>).</P>
3470                </TD>
3471        </TR>
3472        <TR>
3473                <TD WIDTH=126>
3474                        <P><A NAME="s_vertical_gradient"></A><B>s_vertical_gradient</B></P>
3475                </TD>
3476                <TD WIDTH=45>
3477                        <P>R (10)</P>
3478                </TD>
3479                <TD WIDTH=159>
3480                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
3481                </TD>
3482                <TD WIDTH=1280>
3483                        <P>Scalar concentration gradient(s) of the initial scalar
3484                        concentration profile (in kg/m<SUP>3 </SUP>/ 100 m).&nbsp; 
3485                        </P>
3486                        <P>The scalar gradient holds starting from the height level
3487                        defined by <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level
3488                        </A>(precisely: for all uv levels k, where zu(k) &gt;
3489                        s_vertical_gradient_level, s_init(k) is set: s_init(k) =
3490                        s_init(k-1) + dzu(k) * <B>s_vertical_gradient</B>) up to the top
3491                        boundary or up to the next height level defined by
3492                        <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</A>.
3493                        A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
3494                        intervals if <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</A>(1)
3495                        = <I>0.0</I>) can be assigned. The surface scalar value is
3496                        assigned via <A HREF="#s_surface">s_surface</A>.</P>
3497                        <P>Example:&nbsp; 
3498                        </P>
3499                        <UL>
3500                                <P><B>s_vertical_gradient</B> = <I>0.1</I>, <I>0.05</I>,&nbsp;
3501                                <BR><B>s_vertical_gradient_level</B> = <I>500.0</I>, <I>1000.0</I>,</P>
3502                        </UL>
3503                        <P>That defines the scalar concentration to be constant with
3504                        height up to z = 500.0 m with a value given by <A HREF="#s_surface">s_surface</A>.
3505                        For 500.0 m &lt; z &lt;= 1000.0 m the scalar gradient is 0.1 kg/m<SUP>3
3506                        </SUP>/ 100 m and for z &gt; 1000.0 m up to the top boundary it is
3507                        0.05 kg/m<SUP>3 </SUP>/ 100 m (it is assumed that the assigned
3508                        height levels correspond with uv levels).</P>
3509                </TD>
3510        </TR>
3511        <TR>
3512                <TD WIDTH=126>
3513                        <P><A NAME="s_vertical_gradient_level"></A><B>s_vertical_gradient_</B>
3514                        <BR><B>level</B></P>
3515                </TD>
3516                <TD WIDTH=45>
3517                        <P>R (10)</P>
3518                </TD>
3519                <TD WIDTH=159>
3520                        <P><I>10 *</I> <I>0.0</I></P>
3521                </TD>
3522                <TD WIDTH=1280>
3523                        <P>Height level from which on the scalar gradient defined by
3524                        <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A> is
3525                        effective (in m).&nbsp; 
3526                        </P>
3527                        <P>The height levels are to be assigned in ascending order. The
3528                        default values result in a scalar concentration constant with
3529                        height regardless of the values of <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A>
3530                        (unless the top boundary of the model is higher than 100000.0 m).
3531                        For the piecewise construction of scalar concentration profiles
3532                        see <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A>.</P>
3533                </TD>
3534        </TR>
3535        <TR>
3536                <TD WIDTH=126>
3537                        <P><A NAME="timestep_scheme"></A><B>timestep_scheme</B></P>
3538                </TD>
3539                <TD WIDTH=45>
3540                        <P>C * 20</P>
3541                </TD>
3542                <TD WIDTH=159>
3543                        <P><I>'runge</I><BR><I>kutta-3'</I></P>
3544                </TD>
3545                <TD WIDTH=1280>
3546                        <P>Time step scheme to be used for the integration of the
3547                        prognostic variables.&nbsp; 
3548                        </P>
3549                        <P>The user can choose between the following schemes:</P>
3550                        <P><I>'runge-kutta-3'</I></P>
3551                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">Third order Runge-Kutta
3552                        scheme.<BR>This scheme requires the use of <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>
3553                        = <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> = '<I>pw-scheme'</I>.
3554                        Please refer to the&nbsp;<A HREF="../tec/numerik.heiko/zeitschrittverfahren.pdf">documentation
3555                        on PALM's time integration schemes&nbsp;(28p., in German)</A> fur
3556                        further details.</P>
3557                        <P><I>'runge-kutta-2'</I></P>
3558                        <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">Second order
3559                        Runge-Kutta scheme.<BR>For special features see <B>timestep_scheme</B>
3560                        = '<I>runge-kutta-3'</I>.</P>
3561                        <P><BR><I>'leapfrog'</I></P>
3562                        <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">Second order
3563                        leapfrog scheme.<BR>Although this scheme requires a constant
3564                        timestep (because it is centered in time),&nbsp; is even applied
3565                        in case of changes in timestep. Therefore, only small changes of
3566                        the timestep are allowed (see <A HREF="#dt">dt</A>). However, an
3567                        Euler timestep is always used as the first timestep of an initiali
3568                        run. When using the Bott-Chlond scheme for scalar advection (see
3569                        <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>), the prognostic equation
3570                        for potential temperature will be calculated with the Euler
3571                        scheme, although the leapfrog scheme is switched on.&nbsp; <BR>The
3572                        leapfrog scheme must not be used together with the upstream-spline
3573                        scheme for calculating the advection (see <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>
3574                        = '<I>ups-scheme'</I> and <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>
3575                        = '<I>ups-scheme'</I>).</P>
3576                        <P><BR><I>'leapfrog+euler'</I></P>
3577                        <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">The leapfrog
3578                        scheme is used, but after each change of a timestep an Euler
3579                        timestep is carried out. Although this method is theoretically
3580                        correct (because the pure leapfrog method does not allow timestep
3581                        changes), the divergence of the velocity field (after applying the
3582                        pressure solver) may be significantly larger than with <I>'leapfrog'</I>.</P>
3583                        <P><BR><I>'euler'</I></P>
3584                        <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">First order
3585                        Euler scheme.&nbsp; <BR>The Euler scheme must be used when
3586                        treating the advection terms with the upstream-spline scheme (see
3587                        <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> = <I>'ups-scheme'</I> and
3588                        <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A> = <I>'ups-scheme'</I>).</P>
3589                        <P STYLE="margin-bottom: 0in"><BR><BR>A differing timestep scheme
3590                        can be choosed for the subgrid-scale TKE using parameter
3591                        <A HREF="#use_upstream_for_tke">use_upstream_for_tke</A>.</P>
3592                </TD>
3593        </TR>
3594        <TR>
3595                <TD WIDTH=126>
3596                        <P ALIGN=LEFT><A NAME="topography"></A><B>topography</B></P>
3597                </TD>
3598                <TD WIDTH=45>
3599                        <P>C * 40</P>
3600                </TD>
3601                <TD WIDTH=159>
3602                        <P><I>'flat'</I></P>
3603                </TD>
3604                <TD WIDTH=1280>
3605                        <P>Topography mode.&nbsp; 
3606                        </P>
3607                        <P>The user can choose between the following modes:</P>
3608                        <P><I>'flat'</I></P>
3609                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">Flat surface.</P>
3610                        <P><I>'single_building'</I></P>
3611                        <P STYLE="margin-left: 0.42in">Flow around&nbsp;a single
3612                        rectangular building mounted on a flat surface.<BR>The building
3613                        size and location can be specified by the parameters
3614                        <A HREF="#building_height">building_height</A>, <A HREF="#building_length_x">building_length_x</A>,
3615                        <A HREF="#building_length_y">building_length_y</A>,
3616                        <A HREF="#building_wall_left">building_wall_left</A> and
3617                        <A HREF="#building_wall_south">building_wall_south</A>.</P>
3618                        <P><I>'single_street_canyon'</I></P>
3619                        <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">Flow over a
3620                        single, quasi-2D street canyon of infinite length oriented either
3621                        in x- or in y-direction.<BR>The canyon size, orientation and
3622                        location can be specified by the parameters <A HREF="#canyon_height">canyon_height</A>
3623                        plus <B>either</B>&nbsp;<A HREF="#canyon_width_x">canyon_width_x</A>
3624                        and <A HREF="#canyon_wall_left">canyon_wall_left</A> <B>or</B>&nbsp;
3625                        <A HREF="#canyon_width_y">canyon_width_y</A> and
3626                        <A HREF="#canyon_wall_south">canyon_wall_south</A>.</P>
3627                        <P>&nbsp;</P>
3628                        <P><I>'read_from_file'</I></P>
3629                        <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">Flow around
3630                        arbitrary topography.<BR>This mode requires the input file
3631                        <A HREF="chapter_3.4.html#TOPOGRAPHY_DATA">TOPOGRAPHY_DATA</A><FONT COLOR="#000000">.
3632                        This file contains the&nbsp;arbitrary topography height
3633                        information in m. These data&nbsp;must exactly match the
3634                        horizontal grid.</FONT></P>
3635                        <P STYLE="margin-bottom: 0in"><I><BR></I><FONT COLOR="#000000">Alternatively,
3636                        the user may add code to the user interface subroutine
3637                        <A HREF="chapter_3.5.1.html#user_init_grid">user_init_grid</A> to
3638                        allow further topography modes. </FONT>These require to explicitly
3639                        set the <A HREF="#topography_grid_convention">topography_grid_convention</A>&nbsp;to
3640                        either <I>'cell_edge'</I> or <I>'cell_center'</I>.<BR><FONT COLOR="#000000"><BR>Non-flat
3641                        </FONT><FONT COLOR="#000000"><B>topography</B></FONT><FONT COLOR="#000000">
3642                        modes may assign a</FONT> kinematic sensible<FONT COLOR="#000000">
3643                        <A HREF="#wall_heatflux">wall_heatflux</A> at the five topography
3644                        faces.</FONT><BR><FONT COLOR="#000000"><BR>All non-flat </FONT><FONT COLOR="#000000"><B>topography</B></FONT><FONT COLOR="#000000">
3645                        modes </FONT>require the use of <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>
3646                        = <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> = '<I>pw-scheme'</I>,
3647                        <A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A> /= <I>'sor'</I>,
3648                        &nbsp;<A HREF="#alpha_surface">alpha_surface</A> =
3649                        0.0,&nbsp;<A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>
3650                        = <I>.F.</I>,&nbsp;<A HREF="#cloud_physics">cloud_physics&nbsp;</A>
3651                        = <I>.F.</I>,&nbsp; <A HREF="#cloud_droplets">cloud_droplets</A> =
3652                        <I>.F.</I>,&nbsp;&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A> = <I>.F.</I>,
3653                        and <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A> = .T..<BR><FONT COLOR="#000000"><BR>Note
3654                        that an inclined model domain requires the use of </FONT><FONT COLOR="#000000"><B>topography</B></FONT><FONT COLOR="#000000">
3655                        = </FONT><FONT COLOR="#000000"><I>'flat'</I></FONT><FONT COLOR="#000000">
3656                        and a nonzero </FONT><A HREF="#alpha_surface">alpha_surface</A>.</P>
3657                </TD>
3658        </TR>
3659        <TR>
3660                <TD WIDTH=126>
3661                        <P><A NAME="topography_grid_convention"></A><B>topography_grid_</B><BR><B>convention</B></P>
3662                </TD>
3663                <TD WIDTH=45>
3664                        <P>C*11</P>
3665                </TD>
3666                <TD WIDTH=159>
3667                        <P><I>default depends on value of <A HREF="#topography">topography</A>;
3668                        see text for details</I></P>
3669                </TD>
3670                <TD WIDTH=1280>
3671                        <P>Convention for defining the&nbsp;topography grid.<BR><BR>Possible
3672                        values are</P>
3673                        <UL>
3674                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in"><I>'cell_edge':&nbsp;</I>the
3675                                distance between cell edges defines the extent of topography.
3676                                This setting is normally for <I>generic topographies</I>, i.e.
3677                                topographies that are constructed using length parameters. For
3678                                example, <A HREF="#topography">topography</A> = <I>'single_building'</I>
3679                                is constructed using <A HREF="#building_length_x">building_length_x</A>
3680                                and <A HREF="#building_length_y">building_length_y</A>. The
3681                                advantage of this setting is that the actual size of generic
3682                                topography is independent of the grid size, provided that the
3683                                length parameters are an integer multiple of the grid lengths&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A>
3684                                and&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A>. This is convenient&nbsp;for
3685                                resolution parameter studies.</P>
3686                                <LI><P><I>'cell_center':&nbsp;</I>the number of topography cells
3687                                define the extent of topography. This setting is normally for
3688                                <I>rastered real topographies</I> derived from digital elevation
3689                                models.&nbsp;For example, <A HREF="#topography">topography</A> =
3690                                <I>'read_from_file'</I> is constructed using&nbsp;the input file
3691                                <A HREF="chapter_3.4.html#TOPOGRAPHY_DATA">TOPOGRAPHY_DATA</A><FONT COLOR="#000000">.&nbsp;</FONT>The
3692                                advantage of this setting is that the&nbsp;rastered topography
3693                                cells of the input file are directly mapped to topography grid
3694                                boxes in PALM.
3695                                </P>
3696                        </UL>
3697                        <P>The example files&nbsp;<CODE><FONT SIZE=4>example_topo_file</FONT></CODE>
3698                        and&nbsp;<CODE><FONT SIZE=4>example_building</FONT></CODE> in
3699                        <CODE><FONT SIZE=4>trunk/EXAMPLES/</FONT></CODE> illustrate the
3700                        difference between both approaches. Both examples simulate a
3701                        single building and yield the same results. The former uses a
3702                        rastered topography input file with <I>'cell_center'</I>
3703                        convention, the latter applies a generic topography with
3704                        <I>'cell_edge'</I> convention.<BR><BR>The default value is</P>
3705                        <UL>
3706                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in"><I>'cell_edge' </I>if
3707                                <A HREF="#topography">topography</A> = <I>'single_building'</I>
3708                                or <I>'single_street_canyon'</I>,</P>
3709                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in"><I>'cell_center'</I> if
3710                                <A HREF="#topography">topography</A> = <I>'read_from_file'</I>,</P>
3711                                <LI><P><I>none (' '</I> ) otherwise, leading to an abort
3712                                if&nbsp;<B>topography_grid_convention</B> is not set.</P>
3713                        </UL>
3714                        <P>This means that
3715                        </P>
3716                        <UL>
3717                                <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">For PALM simulations using a
3718                                <I>user-defined topography</I>, the <B>topography_grid_convention</B>
3719                                must be explicitly set to either <I>'cell_edge'</I> or
3720                                <I>'cell_center'</I>.</P>
3721                                <LI><P>For PALM simulations using a <I>standard topography</I>
3722                                <I>('single_building'</I>, <I>'single_street_canyon'</I> or
3723                                <I>'read_from_file')</I>, it is possible but not required to set
3724                                the&nbsp; <B>topography_grid_convention</B> because appropriate
3725                                default values apply.</P>
3726                        </UL>
3727                </TD>
3728        </TR>
3729        <TR>
3730                <TD WIDTH=126>
3731                        <P><A NAME="top_heatflux"></A><B>top_heatflux</B></P>
3732                </TD>
3733                <TD WIDTH=45>
3734                        <P>R</P>
3735                </TD>
3736                <TD WIDTH=159>
3737                        <P><I>no prescribed<BR>heatflux</I></P>
3738                </TD>
3739                <TD WIDTH=1280>
3740                        <P>Kinematic sensible heat flux at the top boundary (in K m/s).&nbsp;
3741                                                </P>
3742                        <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
3743                        two-dimensional surface heat flux field <FONT FACE="monospace">tswst</FONT>
3744                        is initialized with the value of <B>top_heatflux</B>&nbsp;as top
3745                        (horizontally homogeneous) boundary condition for the temperature
3746                        equation. This additionally requires that a Neumann condition must
3747                        be used for the potential temperature (see <A HREF="#bc_pt_t">bc_pt_t</A>),
3748                        because otherwise the resolved scale may contribute to the top
3749                        flux so that a constant flux value cannot be guaranteed.&nbsp;</P>
3750                        <P><B>Note:</B><BR>The application of a top heat flux additionally
3751                        requires the setting of initial parameter <A HREF="#use_top_fluxes">use_top_fluxes</A>
3752                        = .T..
3753                        </P>
3754                        <P>No Prandtl-layer is available at the top boundary so far.</P>
3755                        <P>See also <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>.</P>
3756                </TD>
3757        </TR>
3758        <TR>
3759                <TD WIDTH=126>
3760                        <P><A NAME="top_momentumflux_u"></A><B>top_momentumflux_u</B></P>
3761                </TD>
3762                <TD WIDTH=45>
3763                        <P>R</P>
3764                </TD>
3765                <TD WIDTH=159>
3766                        <P><I>no prescribed momentumflux</I></P>
3767                </TD>
3768                <TD WIDTH=1280>
3769                        <P>Momentum flux along x at the top boundary (in m2/s2).</P>
3770                        <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
3771                        two-dimensional u-momentum flux field <FONT FACE="monospace">uswst</FONT>
3772                        is initialized with the value of <B>top_momentumflux_u</B> as top
3773                        (horizontally homogeneous) boundary condition for the u-momentum
3774                        equation.</P>
3775                        <P><B>Notes:</B><BR>The application of a top momentum flux
3776                        additionally requires the setting of initial parameter
3777                        <A HREF="#use_top_fluxes">use_top_fluxes</A> = .T.. Setting of
3778                        <B>top_momentumflux_u</B> requires setting of <A HREF="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</A>
3779                        also.</P>
3780                        <P>A&nbsp;Neumann condition should be used for the u velocity
3781                        component (see <A HREF="#bc_uv_t">bc_uv_t</A>), because otherwise
3782                        the resolved scale may contribute to the top flux so that a
3783                        constant flux value cannot be guaranteed.&nbsp;</P>
3784                        <P>No Prandtl-layer is available at the top boundary so far.</P>
3785                        <P>The <A HREF="chapter_3.8.html">coupled</A> ocean parameter
3786                        file&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>
3787                        should include dummy REAL value assignments to both
3788                        <A HREF="#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</A>
3789                        and&nbsp;<A HREF="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</A>
3790                        (e.g.&nbsp;top_momentumflux_u = 0.0, top_momentumflux_v = 0.0) to
3791                        enable the momentum flux coupling.</P>
3792                </TD>
3793        </TR>
3794        <TR>
3795                <TD WIDTH=126>
3796                        <P><A NAME="top_momentumflux_v"></A><B>top_momentumflux_v</B></P>
3797                </TD>
3798                <TD WIDTH=45>
3799                        <P>R</P>
3800                </TD>
3801                <TD WIDTH=159>
3802                        <P><I>no prescribed momentumflux</I></P>
3803                </TD>
3804                <TD WIDTH=1280>
3805                        <P>Momentum flux along y at the top boundary (in m2/s2).</P>
3806                        <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
3807                        two-dimensional v-momentum flux field <FONT FACE="monospace">vswst</FONT>
3808                        is initialized with the value of <B>top_momentumflux_v</B> as top
3809                        (horizontally homogeneous) boundary condition for the v-momentum
3810                        equation.</P>
3811                        <P><B>Notes:</B><BR>The application of a top momentum flux
3812                        additionally requires the setting of initial parameter
3813                        <A HREF="#use_top_fluxes">use_top_fluxes</A> = .T.. Setting of
3814                        <B>top_momentumflux_v</B> requires setting of <A HREF="#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</A>
3815                        also.</P>
3816                        <P>A&nbsp;Neumann condition should be used for the v velocity
3817                        component (see <A HREF="#bc_uv_t">bc_uv_t</A>), because otherwise
3818                        the resolved scale may contribute to the top flux so that a
3819                        constant flux value cannot be guaranteed.&nbsp;</P>
3820                        <P>No Prandtl-layer is available at the top boundary so far.</P>
3821                        <P>The <A HREF="chapter_3.8.html">coupled</A> ocean parameter
3822                        file&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>
3823                        should include dummy REAL value assignments to both
3824                        <A HREF="#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</A>
3825                        and&nbsp;<A HREF="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</A>
3826                        (e.g.&nbsp;top_momentumflux_u = 0.0, top_momentumflux_v = 0.0) to
3827                        enable the momentum flux coupling.</P>
3828                </TD>
3829        </TR>
3830        <TR>
3831                <TD WIDTH=126>
3832                        <P><A NAME="top_salinityflux"></A><B>top_salinityflux</B></P>
3833                </TD>
3834                <TD WIDTH=45>
3835                        <P>R</P>
3836                </TD>
3837                <TD WIDTH=159>
3838                        <P><I>no prescribed<BR>salinityflux</I></P>
3839                </TD>
3840                <TD WIDTH=1280>
3841                        <P>Kinematic salinity flux at the top boundary, i.e. the sea
3842                        surface (in psu m/s).&nbsp; 
3843                        </P>
3844                        <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
3845                        parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).</P>
3846                        <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
3847                        two-dimensional surface heat flux field <FONT FACE="monospace">saswst</FONT>
3848                        is initialized with the value of <B>top_salinityflux</B>&nbsp;as
3849                        top (horizontally homogeneous) boundary condition for the salinity
3850                        equation. This additionally requires that a Neumann condition must
3851                        be used for the salinity (see <A HREF="#bc_sa_t">bc_sa_t</A>),
3852                        because otherwise the resolved scale may contribute to the top
3853                        flux so that a constant flux value cannot be guaranteed.&nbsp;</P>
3854                        <P><B>Note:</B><BR>The application of a salinity flux at the model
3855                        top additionally requires the setting of initial parameter
3856                        <A HREF="#use_top_fluxes">use_top_fluxes</A> = .T..
3857                        </P>
3858                        <P>See also <A HREF="#bottom_salinityflux">bottom_salinityflux</A>.</P>
3859                </TD>
3860        </TR>
3861        <TR>
3862                <TD WIDTH=126>
3863                        <P><A NAME="turbulent_inflow"></A><B>turbulent_inflow</B></P>
3864                </TD>
3865                <TD WIDTH=45>
3866                        <P>L</P>
3867                </TD>
3868                <TD WIDTH=159>
3869                        <P><I>.F.</I></P>
3870                </TD>
3871                <TD WIDTH=1280>
3872                        <P>Generates a turbulent inflow at side boundaries using a
3873                        turbulence recycling method.<BR><BR>Turbulent inflow is realized
3874                        using the turbulence recycling method from Lund et al. (1998, J.
3875                        Comp. Phys., <B>140</B>, 233-258) modified by Kataoka and Mizuno
3876                        (2002, Wind and Structures, <B>5</B>, 379-392).<BR><BR>A turbulent
3877                        inflow requires Dirichlet conditions at the respective inflow
3878                        boundary. <B>So far, a turbulent inflow is realized from the left
3879                        (west) side only, i.e. <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A></B>&nbsp;<B>=</B>
3880                        <I><B>'dirichlet/radiation'</B></I> <B>is required!</B><BR><BR>The
3881                        initial (quasi-stationary) turbulence field should be generated by
3882                        a precursor run and used by setting <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
3883                        = <I>'cyclic_fill'</I>.<BR><BR>The distance of the recycling plane
3884                        from the inflow boundary can be set with parameter
3885                        <A HREF="#recycling_width">recycling_width</A>. The heigth above
3886                        ground above which the turbulence signal is not used for recycling
3887                        and the width of the layer within&nbsp;the magnitude of the
3888                        turbulence signal is damped from 100% to 0% can be set with
3889                        parameters <A HREF="#inflow_damping_height">inflow_damping_height</A>
3890                        and <A HREF="#inflow_damping_width">inflow_damping_width</A>.<BR><BR>The
3891                        detailed setup for a turbulent inflow is described in <A HREF="chapter_3.9.html">chapter
3892                        3.9</A>.</P>
3893                </TD>
3894        </TR>
3895        <TR>
3896                <TD WIDTH=126>
3897                        <P><A NAME="u_bulk"></A><B>u_bulk</B></P>
3898                </TD>
3899                <TD WIDTH=45>
3900                        <P>R</P>
3901                </TD>
3902                <TD WIDTH=159>
3903                        <P><I>0.0</I></P>
3904                </TD>
3905                <TD WIDTH=1280>
3906                        <P>u-component of the predefined bulk velocity (in m/s).<BR><BR>This
3907                        parameter comes into effect if <A HREF="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</A>
3908                        = <I>.T.</I> and <A HREF="#conserve_volume_flow_mode">conserve_volume_flow_mode</A>
3909                        = <I>'bulk_velocity'</I>.</P>
3910                </TD>
3911        </TR>
3912        <TR>
3913                <TD WIDTH=126>
3914                        <P><A NAME="ug_surface"></A><B>ug_surface</B></P>
3915                </TD>
3916                <TD WIDTH=45>
3917                        <P>R</P>
3918                </TD>
3919                <TD WIDTH=159>
3920                        <P><I>0.0</I></P>
3921                </TD>
3922                <TD WIDTH=1280>
3923                        <P>u-component of the geostrophic wind at the surface (in
3924                        m/s).<BR><BR>This parameter assigns the value of the u-component
3925                        of the geostrophic wind (ug) at the surface (k=0). Starting from
3926                        this value, the initial vertical profile of the <BR>u-component of
3927                        the geostrophic wind is constructed with <A HREF="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</A>
3928                        and <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>.
3929                        The profile constructed in that way is used for creating the
3930                        initial vertical velocity profile of the 3d-model. Either it is
3931                        applied, as it has been specified by the user
3932                        (<A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> =
3933                        'set_constant_profiles') or it is used for calculating a
3934                        stationary boundary layer wind profile (<A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
3935                        = 'set_1d-model_profiles'). If ug is constant with height (i.e.
3936                        ug(k)=<B>ug_surface</B>) and&nbsp; has a large value, it is
3937                        recommended to use a Galilei-transformation of the coordinate
3938                        system, if possible (see <A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>),
3939                        in order to obtain larger time steps.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
3940                        case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), this
3941                        parameter gives the geostrophic velocity value (i.e. the pressure
3942                        gradient) at the sea surface, which is at k=nzt. The profile is
3943                        then constructed from the surface down to the bottom of the model.</P>
3944                </TD>
3945        </TR>
3946        <TR>
3947                <TD WIDTH=126>
3948                        <P><A NAME="ug_vertical_gradient"></A><B>ug_vertical_gradient</B></P>
3949                </TD>
3950                <TD WIDTH=45>
3951                        <P>R(10)</P>
3952                </TD>
3953                <TD WIDTH=159>
3954                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
3955                </TD>
3956                <TD WIDTH=1280>
3957                        <P>Gradient(s) of the initial profile of the&nbsp; u-component of
3958                        the geostrophic wind (in 1/100s).<BR><BR>The gradient holds
3959                        starting from the height level defined by
3960                        <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>
3961                        (precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt;
3962                        <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>,
3963                        ug(k) is set: ug(k) = ug(k-1) + dzu(k) * <B>ug_vertical_gradient</B>)
3964                        up to the top boundary or up to the next height level defined by
3965                        <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>.
3966                        A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
3967                        intervals&nbsp; if <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>(1)
3968                        = 0.0) can be assigned. The surface geostrophic wind is assigned
3969                        by <A HREF="#ug_surface">ug_surface</A>.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
3970                        case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), the profile
3971                        is constructed like described above, but starting from the sea
3972                        surface (k=nzt) down to the bottom boundary of the model. Height
3973                        levels have then to be given as negative values, e.g.
3974                        <B>ug_vertical_gradient_level</B> = <I>-500.0</I>, <I>-1000.0</I>.</P>
3975                </TD>
3976        </TR>
3977        <TR>
3978                <TD WIDTH=126>
3979                        <P><A NAME="ug_vertical_gradient_level"></A><B>ug_vertical_gradient_level</B></P>
3980                </TD>
3981                <TD WIDTH=45>
3982                        <P>R(10)</P>
3983                </TD>
3984                <TD WIDTH=159>
3985                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
3986                </TD>
3987                <TD WIDTH=1280>
3988                        <P>Height level from which on the gradient defined by
3989                        <A HREF="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</A> is
3990                        effective (in m).<BR><BR>The height levels have to be assigned in
3991                        ascending order. For the piecewise construction of a profile of
3992                        the u-component of the geostrophic wind component (ug) see
3993                        <A HREF="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</A>.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
3994                        case of ocean runs&nbsp;(see <A HREF="#ocean">ocean</A>), the
3995                        (negative) height levels have to be assigned in descending order.</P>
3996                </TD>
3997        </TR>
3998        <TR>
3999                <TD WIDTH=126>
4000                        <P><A NAME="ups_limit_e"></A><B>ups_limit_e</B></P>
4001                </TD>
4002                <TD WIDTH=45>
4003                        <P>R</P>
4004                </TD>
4005                <TD WIDTH=159>
4006                        <P><I>0.0</I></P>
4007                </TD>
4008                <TD WIDTH=1280>
4009                        <P>Subgrid-scale turbulent kinetic energy difference used as
4010                        criterion for applying the upstream scheme when upstream-spline
4011                        advection is switched on (in m<SUP>2</SUP>/s<SUP>2</SUP>). &nbsp; 
4012                        </P>
4013                        <P>This variable steers the appropriate treatment of the advection
4014                        of the subgrid-scale turbulent kinetic energy in case that the
4015                        uptream-spline scheme is used . For further information see
4016                        <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>.&nbsp; 
4017                        </P>
4018                        <P>Only positive values are allowed for <B>ups_limit_e</B>.
4019                        </P>
4020                </TD>
4021        </TR>
4022        <TR>
4023                <TD WIDTH=126>
4024                        <P><A NAME="ups_limit_pt"></A><B>ups_limit_pt</B></P>
4025                </TD>
4026                <TD WIDTH=45>
4027                        <P>R</P>
4028                </TD>
4029                <TD WIDTH=159>
4030                        <P><I>0.0</I></P>
4031                </TD>
4032                <TD WIDTH=1280>
4033                        <P>Temperature difference used as criterion for applying&nbsp; the
4034                        upstream scheme when upstream-spline advection&nbsp; is switched
4035                        on (in K).&nbsp; 
4036                        </P>
4037                        <P>This criterion is used if the upstream-spline scheme is
4038                        switched on (see <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>).<BR>If,
4039                        for a given gridpoint, the absolute temperature difference with
4040                        respect to the upstream grid point is smaller than the value given
4041                        for <B>ups_limit_pt</B>, the upstream scheme is used for this
4042                        gridpoint (by default, the upstream-spline scheme is always used).
4043                        Reason: in case of a very small upstream gradient, the advection
4044                        should cause only a very small tendency. However, in such
4045                        situations the upstream-spline scheme may give wrong tendencies at
4046                        a grid point due to spline overshooting, if simultaneously the
4047                        downstream gradient is very large. In such cases it may be more
4048                        reasonable to use the upstream scheme. The numerical diffusion
4049                        caused by the upstream schme remains small as long as the upstream
4050                        gradients are small.</P>
4051                        <P>The percentage of grid points for which the upstream scheme is
4052                        actually used, can be output as a time series with respect to the
4053                        three directions in space with run parameter (see <A HREF="chapter_4.2.html#dt_dots">dt_dots</A>,
4054                        the timeseries names in the NetCDF file are <I>'splptx'</I>,
4055                        <I>'splpty'</I>, <I>'splptz'</I>). The percentage of gridpoints&nbsp;
4056                        should stay below a certain limit, however, it is not possible to
4057                        give a general limit, since it depends on the respective flow.&nbsp;
4058                                                </P>
4059                        <P>Only positive values are permitted for <B>ups_limit_pt</B>.</P>
4060                        <P>A more effective control of the “overshoots” can be
4061                        achieved with parameter <A HREF="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</A>.
4062                                                </P>
4063                </TD>
4064        </TR>
4065        <TR>
4066                <TD WIDTH=126>
4067                        <P><A NAME="ups_limit_u"></A><B>ups_limit_u</B></P>
4068                </TD>
4069                <TD WIDTH=45>
4070                        <P>R</P>
4071                </TD>
4072                <TD WIDTH=159>
4073                        <P><I>0.0</I></P>
4074                </TD>
4075                <TD WIDTH=1280>
4076                        <P>Velocity difference (u-component) used as criterion for
4077                        applying the upstream scheme when upstream-spline advection is
4078                        switched on (in m/s).&nbsp; 
4079                        </P>
4080                        <P>This variable steers the appropriate treatment of the advection
4081                        of the u-velocity-component in case that the upstream-spline
4082                        scheme is used. For further information see <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>.&nbsp;
4083                                                </P>
4084                        <P>Only positive values are permitted for <B>ups_limit_u</B>.</P>
4085                </TD>
4086        </TR>
4087        <TR>
4088                <TD WIDTH=126>
4089                        <P><A NAME="ups_limit_v"></A><B>ups_limit_v</B></P>
4090                </TD>
4091                <TD WIDTH=45>
4092                        <P>R</P>
4093                </TD>
4094                <TD WIDTH=159>
4095                        <P><I>0.0</I></P>
4096                </TD>
4097                <TD WIDTH=1280>
4098                        <P>Velocity difference (v-component) used as criterion for
4099                        applying the upstream scheme when upstream-spline advection is
4100                        switched on (in m/s).&nbsp; 
4101                        </P>
4102                        <P>This variable steers the appropriate treatment of the advection
4103                        of the v-velocity-component in case that the upstream-spline
4104                        scheme is used. For further information see <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>.&nbsp;
4105                                                </P>
4106                        <P>Only positive values are permitted for <B>ups_limit_v</B>.</P>
4107                </TD>
4108        </TR>
4109        <TR>
4110                <TD WIDTH=126>
4111                        <P><A NAME="ups_limit_w"></A><B>ups_limit_w</B></P>
4112                </TD>
4113                <TD WIDTH=45>
4114                        <P>R</P>
4115                </TD>
4116                <TD WIDTH=159>
4117                        <P><I>0.0</I></P>
4118                </TD>
4119                <TD WIDTH=1280>
4120                        <P>Velocity difference (w-component) used as criterion for
4121                        applying the upstream scheme when upstream-spline advection is
4122                        switched on (in m/s).&nbsp; 
4123                        </P>
4124                        <P>This variable steers the appropriate treatment of the advection
4125                        of the w-velocity-component in case that the upstream-spline
4126                        scheme is used. For further information see <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>.&nbsp;
4127                                                </P>
4128                        <P>Only positive values are permitted for <B>ups_limit_w</B>.</P>
4129                </TD>
4130        </TR>
4131        <TR>
4132                <TD WIDTH=126>
4133                        <P><A NAME="use_surface_fluxes"></A><B>use_surface_fluxes</B></P>
4134                </TD>
4135                <TD WIDTH=45>
4136                        <P>L</P>
4137                </TD>
4138                <TD WIDTH=159>
4139                        <P><I>.F.</I></P>
4140                </TD>
4141                <TD WIDTH=1280>
4142                        <P>Parameter to steer the treatment of the subgrid-scale vertical
4143                        fluxes within the diffusion terms at k=1 (bottom boundary).</P>
4144                        <P>By default, the near-surface subgrid-scale fluxes are
4145                        parameterized (like in the remaining model domain) using the
4146                        gradient approach. If <B>use_surface_fluxes</B> = <I>.TRUE.</I>,
4147                        the user-assigned surface fluxes are used instead (see
4148                        <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>,
4149                        <A HREF="#surface_waterflux">surface_waterflux</A> and
4150                        <A HREF="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</A>) <B>or</B>
4151                        the surface fluxes are calculated via the Prandtl layer relation
4152                        (depends on the bottom boundary conditions, see <A HREF="#bc_pt_b">bc_pt_b</A>,
4153                        <A HREF="#bc_q_b">bc_q_b</A> and <A HREF="#bc_s_b">bc_s_b</A>).</P>
4154                        <P><B>use_surface_fluxes</B> is automatically set <I>.TRUE.</I>,
4155                        if a Prandtl layer is used (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>).&nbsp;
4156                                                </P>
4157                        <P>The user may prescribe the surface fluxes at the bottom
4158                        boundary without using a Prandtl layer by setting
4159                        <B>use_surface_fluxes</B> = <I>.T.</I> and <B>prandtl_layer</B> =
4160                        <I>.F.</I>. If , in this case, the momentum flux (u<SUB>*</SUB><SUP>2</SUP>)
4161                        should also be prescribed, the user must assign an appropriate
4162                        value within the user-defined code.</P>
4163                </TD>
4164        </TR>
4165        <TR>
4166                <TD WIDTH=126>
4167                        <P><A NAME="use_top_fluxes"></A><B>use_top_fluxes</B></P>
4168                </TD>
4169                <TD WIDTH=45>
4170                        <P>L</P>
4171                </TD>
4172                <TD WIDTH=159>
4173                        <P><I>.F.</I></P>
4174                </TD>
4175                <TD WIDTH=1280>
4176                        <P>Parameter to steer the treatment of the subgrid-scale vertical
4177                        fluxes within the diffusion terms at k=nz (top boundary).</P>
4178                        <P>By default, the fluxes at nz are calculated using the gradient
4179                        approach. If <B>use_top_fluxes</B> = <I>.TRUE.</I>, the
4180                        user-assigned top fluxes are used instead (see <A HREF="#top_heatflux">top_heatflux</A>,
4181                        <A HREF="#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</A>,
4182                        <A HREF="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</A>,
4183                        <A HREF="#top_salinityflux">top_salinityflux</A>).</P>
4184                        <P>Currently, no value for the latent heatflux can be assigned. In
4185                        case of <B>use_top_fluxes</B> = <I>.TRUE.</I>, the latent heat
4186                        flux at the top will be automatically set to zero.</P>
4187                </TD>
4188        </TR>
4189        <TR>
4190                <TD WIDTH=126>
4191                        <P><A NAME="use_ug_for_galilei_tr"></A><B>use_ug_for_galilei_tr</B></P>
4192                </TD>
4193                <TD WIDTH=45>
4194                        <P>L</P>
4195                </TD>
4196                <TD WIDTH=159>
4197                        <P><I>.T.</I></P>
4198                </TD>
4199                <TD WIDTH=1280>
4200                        <P>Switch to determine the translation velocity in case that a
4201                        Galilean transformation is used.</P>
4202                        <P>In case of a Galilean transformation (see
4203                        <A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>),
4204                        <B>use_ug_for_galilei_tr</B> = <I>.T.</I>&nbsp; ensures that the
4205                        coordinate system is translated with the geostrophic windspeed.</P>
4206                        <P>Alternatively, with <B>use_ug_for_galilei_tr</B> = <I>.F</I>.,
4207                        the geostrophic wind can be replaced as translation speed by the
4208                        (volume) averaged velocity. However, in this case the user must be
4209                        aware of fast growing gravity waves, so this choice is usually not
4210                        recommended!</P>
4211                </TD>
4212        </TR>
4213        <TR VALIGN=TOP>
4214                <TD WIDTH=126>
4215                        <P ALIGN=LEFT><A NAME="use_upstream_for_tke"></A><B>use_upstream_for_tke</B></P>
4216                </TD>
4217                <TD WIDTH=45>
4218                        <P ALIGN=LEFT>L</P>
4219                </TD>
4220                <TD WIDTH=159>
4221                        <P ALIGN=LEFT><I>.F.</I></P>
4222                </TD>
4223                <TD WIDTH=1280>
4224                        <P ALIGN=LEFT>Parameter to choose the advection/timestep scheme to
4225                        be used for the subgrid-scale TKE.<BR><BR>By default, the
4226                        advection scheme and the timestep scheme to be used for the
4227                        subgrid-scale TKE are set by the initialization parameters
4228                        <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> and <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>,
4229                        respectively. <B>use_upstream_for_tke</B> = <I>.T.</I> forces the
4230                        Euler-scheme and the upstream-scheme to be used as timestep scheme
4231                        and advection scheme, respectively. By these methods, the strong
4232                        (artificial) near-surface vertical gradients of the subgrid-scale
4233                        TKE are significantly reduced. This is required when subgrid-scale
4234                        velocities are used for advection of particles (see particle
4235                        package parameter <A HREF="chapter_4.2.html#use_sgs_for_particles">use_sgs_for_particles</A>).</P>
4236                </TD>
4237        </TR>
4238        <TR>
4239                <TD WIDTH=126>
4240                        <P><A NAME="v_bulk"></A><B>v_bulk</B></P>
4241                </TD>
4242                <TD WIDTH=45>
4243                        <P>R</P>
4244                </TD>
4245                <TD WIDTH=159>
4246                        <P><I>0.0</I></P>
4247                </TD>
4248                <TD WIDTH=1280>
4249                        <P>v-component of the predefined bulk velocity (in m/s).<BR><BR>This
4250                        parameter comes into effect if <A HREF="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</A>
4251                        = <I>.T.</I> and <A HREF="#conserve_volume_flow_mode">conserve_volume_flow_mode</A>
4252                        = <I>'bulk_velocity'</I>.</P>
4253                </TD>
4254        </TR>
4255        <TR>
4256                <TD WIDTH=126>
4257                        <P><A NAME="vg_surface"></A><B>vg_surface</B></P>
4258                </TD>
4259                <TD WIDTH=45>
4260                        <P>R</P>
4261                </TD>
4262                <TD WIDTH=159>
4263                        <P><I>0.0</I></P>
4264                </TD>
4265                <TD WIDTH=1280>
4266                        <P>v-component of the geostrophic wind at the surface (in
4267                        m/s).<BR><BR>This parameter assigns the value of the v-component
4268                        of the geostrophic wind (vg) at the surface (k=0). Starting from
4269                        this value, the initial vertical profile of the <BR>v-component of
4270                        the geostrophic wind is constructed with <A HREF="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</A>
4271                        and <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>.
4272                        The profile constructed in that way is used for creating the
4273                        initial vertical velocity profile of the 3d-model. Either it is
4274                        applied, as it has been specified by the user
4275                        (<A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> =
4276                        'set_constant_profiles') or it is used for calculating a
4277                        stationary boundary layer wind profile (<A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
4278                        = 'set_1d-model_profiles'). If vg is constant with height (i.e.
4279                        vg(k)=<B>vg_surface</B>) and&nbsp; has a large value, it is
4280                        recommended to use a Galilei-transformation of the coordinate
4281                        system, if possible (see <A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>),
4282                        in order to obtain larger time steps.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
4283                        case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), this
4284                        parameter gives the geostrophic velocity value (i.e. the pressure
4285                        gradient) at the sea surface, which is at k=nzt. The profile is
4286                        then constructed from the surface down to the bottom of the model.</P>
4287                </TD>
4288        </TR>
4289        <TR>
4290                <TD WIDTH=126>
4291                        <P><A NAME="vg_vertical_gradient"></A><B>vg_vertical_gradient</B></P>
4292                </TD>
4293                <TD WIDTH=45>
4294                        <P>R(10)</P>
4295                </TD>
4296                <TD WIDTH=159>
4297                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
4298                </TD>
4299                <TD WIDTH=1280>
4300                        <P>Gradient(s) of the initial profile of the&nbsp; v-component of
4301                        the geostrophic wind (in 1/100s).<BR><BR>The gradient holds
4302                        starting from the height level defined by
4303                        <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>
4304                        (precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt;
4305                        <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>,
4306                        vg(k) is set: vg(k) = vg(k-1) + dzu(k) * <B>vg_vertical_gradient</B>)
4307                        up to the top boundary or up to the next height level defined by
4308                        <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>.
4309                        A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
4310                        intervals&nbsp; if <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>(1)
4311                        = 0.0) can be assigned. The surface geostrophic wind is assigned
4312                        by <A HREF="#vg_surface">vg_surface</A>.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
4313                        case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), the profile
4314                        is constructed like described above, but starting from the sea
4315                        surface (k=nzt) down to the bottom boundary of the model. Height
4316                        levels have then to be given as negative values, e.g.
4317                        <B>vg_vertical_gradient_level</B> = <I>-500.0</I>, <I>-1000.0</I>.</P>
4318                </TD>
4319        </TR>
4320        <TR>
4321                <TD WIDTH=126>
4322                        <P><A NAME="vg_vertical_gradient_level"></A><B>vg_vertical_gradient_level</B></P>
4323                </TD>
4324                <TD WIDTH=45>
4325                        <P>R(10)</P>
4326                </TD>
4327                <TD WIDTH=159>
4328                        <P><I>10 * 0.0</I></P>
4329                </TD>
4330                <TD WIDTH=1280>
4331                        <P>Height level from which on the gradient defined by
4332                        <A HREF="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</A> is
4333                        effective (in m).<BR><BR>The height levels have to be assigned in
4334                        ascending order. For the piecewise construction of a profile of
4335                        the v-component of the geostrophic wind component (vg) see
4336                        <A HREF="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</A>.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
4337                        case of ocean runs&nbsp;(see <A HREF="#ocean">ocean</A>), the
4338                        (negative) height levels have to be assigned in descending order.</P>
4339                </TD>
4340        </TR>
4341        <TR>
4342                <TD WIDTH=126>
4343                        <P><A NAME="wall_adjustment"></A><B>wall_adjustment</B></P>
4344                </TD>
4345                <TD WIDTH=45>
4346                        <P>L</P>
4347                </TD>
4348                <TD WIDTH=159>
4349                        <P><I>.T.</I></P>
4350                </TD>
4351                <TD WIDTH=1280>
4352                        <P>Parameter to restrict the mixing length in the vicinity of the
4353                        bottom boundary (and near vertical walls of a non-flat
4354                        <A HREF="#topography">topography</A>).&nbsp; 
4355                        </P>
4356                        <P>With <B>wall_adjustment</B> = <I>.TRUE., </I>the mixing length
4357                        is limited to a maximum of&nbsp; 1.8 * z. This condition typically
4358                        affects only the first grid points above the bottom boundary.</P>
4359                        <P>In case of&nbsp; a non-flat <A HREF="#topography">topography</A>
4360                        the respective horizontal distance from vertical walls is used.</P>
4361                </TD>
4362        </TR>
4363        <TR>
4364                <TD WIDTH=126>
4365                        <P><A NAME="wall_heatflux"></A><B>wall_heatflux</B></P>
4366                </TD>
4367                <TD WIDTH=45>
4368                        <P>R(5)</P>
4369                </TD>
4370                <TD WIDTH=159>
4371                        <P><I>5 * 0.0</I></P>
4372                </TD>
4373                <TD WIDTH=1280>
4374                        <P>Prescribed kinematic sensible heat flux in K m/s at the five
4375                        topography faces:</P>
4376                        <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in"><B>wall_heatflux(0)&nbsp;&nbsp;
4377                        &nbsp;</B>top face<BR><B>wall_heatflux(1)&nbsp;&nbsp;&nbsp; </B>left
4378                        face<BR><B>wall_heatflux(2)&nbsp;&nbsp;&nbsp; </B>right
4379                        face<BR><B>wall_heatflux(3)&nbsp;&nbsp;&nbsp; </B>south
4380                        face<BR><B>wall_heatflux(4)&nbsp;&nbsp;&nbsp; </B>north face</P>
4381                        <P STYLE="margin-bottom: 0in"><BR>This parameter applies only in
4382                        case of a non-flat <A HREF="#topography">topography</A>.&nbsp;The
4383                        parameter <A HREF="#random_heatflux">random_heatflux</A> can be
4384                        used to impose random perturbations on the internal
4385                        two-dimensional surface heat flux field <I>shf</I> that is
4386                        composed of <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A> at
4387                        the bottom surface and <B>wall_heatflux(0)</B> at the topography
4388                        top face.&nbsp;</P>
4389                </TD>
4390        </TR>
4391</TABLE>
4392<P><BR><BR>
4393</P>
4394<P STYLE="line-height: 100%"><BR><FONT COLOR="#000080"><A HREF="chapter_4.0.html"><FONT COLOR="#000080"><IMG SRC="left.gif" NAME="Grafik1" ALIGN=BOTTOM WIDTH=32 HEIGHT=32 BORDER=1></FONT></A><A HREF="index.html"><FONT COLOR="#000080"><IMG SRC="up.gif" NAME="Grafik2" ALIGN=BOTTOM WIDTH=32 HEIGHT=32 BORDER=1></FONT></A><A HREF="chapter_4.2.html"><FONT COLOR="#000080"><IMG SRC="right.gif" NAME="Grafik3" ALIGN=BOTTOM WIDTH=32 HEIGHT=32 BORDER=1></FONT></A></FONT></P>
4395<P STYLE="line-height: 100%"><I>Last change:&nbsp;</I> $Id:
4396chapter_4.1.html 328 2009-05-28 12:13:56Z letzel $
4397</P>
4398<P><BR><BR>
4399</P>
4400</BODY>
4401</HTML>
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.