1 | Â SUBROUTINE advec_particles |
---|
2 | |
---|
3 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
4 | ! Actual revisions: |
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5 | ! ----------------- |
---|
6 | ! Particle reflection at vertical walls implemented in new subroutine |
---|
7 | ! particle_boundary_conds, |
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8 | ! vertical walls are regarded in the SGS model, |
---|
9 | ! + user_advec_particles, particles-package is now part of the defaut code |
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10 | ! TEST: PRINT statements on unit 9 (commented out) |
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11 | ! |
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12 | ! Former revisions: |
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13 | ! ----------------- |
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14 | ! $Id: advec_particles.f90 63 2007-03-13 03:52:49Z raasch $ |
---|
15 | ! |
---|
16 | ! 16 2007-02-15 13:16:47Z raasch |
---|
17 | ! Bugfix: wrong if-clause from revision 1.32 |
---|
18 | ! |
---|
19 | ! r4 | raasch | 2007-02-13 12:33:16 +0100 (Tue, 13 Feb 2007) |
---|
20 | ! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up |
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21 | ! |
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22 | ! Revision 1.32Â 2007/02/11 12:48:20Â raasch |
---|
23 | ! Allways the lower level k is used for interpolation |
---|
24 | ! Bugfix: new particles are released only if end_time_prel > simulated_time |
---|
25 | ! Bugfix: transfer of particles when x < -0.5*dx (0.0 before), etc., |
---|
26 | !     index i,j used instead of cartesian (x,y) coordinate to check for |
---|
27 | !     transfer because this failed under very rare conditions |
---|
28 | ! Bugfix: calculation of number of particles with same radius as the current |
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29 | !     particle (cloud droplet code) |
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30 | ! |
---|
31 | ! Revision 1.31Â 2006/08/17 09:21:01Â raasch |
---|
32 | ! Two more compilation errors removed from the last revision |
---|
33 | ! |
---|
34 | ! Revision 1.30Â 2006/08/17 09:11:17Â raasch |
---|
35 | ! Two compilation errors removed from the last revision |
---|
36 | ! |
---|
37 | ! Revision 1.29Â 2006/08/04 14:05:01Â raasch |
---|
38 | ! Subgrid scale velocities are (optionally) included for calculating the |
---|
39 | ! particle advection, new counters trlp_count_sum, etc. for accumulating |
---|
40 | ! the number of particles exchanged between the subdomains during all |
---|
41 | ! sub-timesteps (if sgs velocities are included), +3d-arrays de_dx/y/z, |
---|
42 | ! izuf renamed iran, output of particle time series |
---|
43 | ! |
---|
44 | ! Revision 1.1Â 1999/11/25 16:16:06Â raasch |
---|
45 | ! Initial revision |
---|
46 | ! |
---|
47 | ! |
---|
48 | ! Description: |
---|
49 | ! ------------ |
---|
50 | ! Particle advection |
---|
51 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
52 | |
---|
53 | Â Â USE arrays_3d |
---|
54 | Â Â USE cloud_parameters |
---|
55 | Â Â USE constants |
---|
56 | Â Â USE control_parameters |
---|
57 | Â Â USE cpulog |
---|
58 | Â Â USE grid_variables |
---|
59 | Â Â USE indices |
---|
60 | Â Â USE interfaces |
---|
61 | Â Â USE netcdf_control |
---|
62 | Â Â USE particle_attributes |
---|
63 | Â Â USE pegrid |
---|
64 | Â Â USE random_function_mod |
---|
65 | Â Â USE statistics |
---|
66 | |
---|
67 | Â Â IMPLICIT NONE |
---|
68 | |
---|
69 |   INTEGER :: agp, deleted_particles, deleted_tails, i, ie, ii, inc, is, j, & |
---|
70 |         jj, js, k, kk, kw, m, n, nc, nn, num_gp, psi, tlength,     & |
---|
71 |         trlp_count, trlp_count_sum, trlp_count_recv,          & |
---|
72 |         trlp_count_recv_sum, trlpt_count, trlpt_count_recv,      & |
---|
73 |         trnp_count, trnp_count_sum, trnp_count_recv,          & |
---|
74 |         trnp_count_recv_sum, trnpt_count, trnpt_count_recv,      & |
---|
75 |         trrp_count, trrp_count_sum, trrp_count_recv,          & |
---|
76 |         trrp_count_recv_sum, trrpt_count, trrpt_count_recv,      & |
---|
77 |         trsp_count, trsp_count_sum, trsp_count_recv,          & |
---|
78 |         trsp_count_recv_sum, trspt_count, trspt_count_recv, nd |
---|
79 | |
---|
80 | Â Â INTEGERÂ ::Â gp_outside_of_building(1:8) |
---|
81 | |
---|
82 |   LOGICAL :: dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, prt_position |
---|
83 | |
---|
84 |   REAL  :: aa, arg, bb, cc, dd, delta_r, dens_ratio, de_dt, de_dt_min,  & |
---|
85 |         de_dx_int, de_dx_int_l, de_dx_int_u, de_dy_int, de_dy_int_l,  & |
---|
86 |         de_dy_int_u, de_dz_int, de_dz_int_l, de_dz_int_u, diss_int,  & |
---|
87 |         diss_int_l, diss_int_u, distance, dt_gap, dt_particle,     & |
---|
88 |         dt_particle_m, d_radius, d_sum, e_a, e_int, e_int_l, e_int_u, & |
---|
89 |         e_mean_int, e_s, exp_arg, exp_term, fs_int, gg,        & |
---|
90 |         lagr_timescale, mean_r, new_r, p_int, pt_int, pt_int_l,    & |
---|
91 |         pt_int_u, q_int, q_int_l, q_int_u, ql_int, ql_int_l, ql_int_u, & |
---|
92 |         random_gauss, sl_r3, sl_r4, s_r3, s_r4, t_int, u_int, u_int_l, & |
---|
93 |         u_int_u, vv_int, v_int, v_int_l, v_int_u, w_int, w_int_l,   & |
---|
94 |         w_int_u, x, y |
---|
95 | |
---|
96 |   REAL, DIMENSION(1:30) :: de_dxi, de_dyi, de_dzi, dissi, d_gp_pl, ei |
---|
97 | |
---|
98 | Â Â REALÂ Â ::Â location(1:30,1:3) |
---|
99 | |
---|
100 |   REAL, DIMENSION(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) :: de_dx, de_dy, de_dz |
---|
101 | |
---|
102 |   REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: trlpt, trnpt, trrpt, trspt |
---|
103 | |
---|
104 | Â Â TYPE(particle_type)Â ::Â tmp_particle |
---|
105 | |
---|
106 |   TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: trlp, trnp, trrp, trsp |
---|
107 | |
---|
108 | |
---|
109 |   CALL cpu_log( log_point(25), 'advec_particles', 'start' ) |
---|
110 | |
---|
111 | !  IF ( number_of_particles /= number_of_tails ) THEN |
---|
112 | !    WRITE (9,*) '--- advec_particles: #1' |
---|
113 | !    WRITE (9,*) '  #of p=',number_of_particles,' #of t=',number_of_tails |
---|
114 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
115 | !  ENDIF |
---|
116 | ! |
---|
117 | !-- Write particle data on file for later analysis. |
---|
118 | !-- This has to be done here (before particles are advected) in order |
---|
119 | !-- to allow correct output in case of dt_write_particle_data = dt_prel = |
---|
120 | !-- particle_maximum_age. Otherwise (if output is done at the end of this |
---|
121 | !-- subroutine), the relevant particles would have been already deleted. |
---|
122 | !-- The MOD function allows for changes in the output interval with restart |
---|
123 | !-- runs. |
---|
124 | !-- Attention: change version number for unit 85 (in routine check_open) |
---|
125 | !--Â Â Â Â Â Â whenever the output format for this unit is changed! |
---|
126 |   time_write_particle_data = time_write_particle_data + dt_3d |
---|
127 |   IF ( time_write_particle_data >= dt_write_particle_data ) THEN |
---|
128 | |
---|
129 |     CALL cpu_log( log_point_s(40), 'advec_part_io', 'start' ) |
---|
130 | Â Â Â Â CALL check_open(Â 85Â ) |
---|
131 |     WRITE ( 85 ) simulated_time, maximum_number_of_particles, & |
---|
132 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â number_of_particles |
---|
133 | Â Â Â Â WRITEÂ (Â 85Â )Â particles |
---|
134 |     WRITE ( 85 ) maximum_number_of_tailpoints, maximum_number_of_tails, & |
---|
135 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â number_of_tails |
---|
136 | Â Â Â Â WRITEÂ (Â 85Â )Â particle_tail_coordinates |
---|
137 | Â Â Â Â CALL close_file(Â 85Â ) |
---|
138 | |
---|
139 |     IF ( netcdf_output ) CALL output_particles_netcdf |
---|
140 | |
---|
141 |     time_write_particle_data = MOD( time_write_particle_data, & |
---|
142 |                  MAX( dt_write_particle_data, dt_3d ) ) |
---|
143 |     CALL cpu_log( log_point_s(40), 'advec_part_io', 'stop' ) |
---|
144 | Â Â ENDIF |
---|
145 | |
---|
146 | ! |
---|
147 | !-- Calculate exponential term used in case of particle inertia for each |
---|
148 | !-- of the particle groups |
---|
149 |   CALL cpu_log( log_point_s(41), 'advec_part_exp', 'start' ) |
---|
150 |   DO m = 1, number_of_particle_groups |
---|
151 |     IF ( particle_groups(m)%density_ratio /= 0.0 ) THEN |
---|
152 |      particle_groups(m)%exp_arg =                    & |
---|
153 |           4.5 * particle_groups(m)%density_ratio *          & |
---|
154 |           molecular_viscosity / ( particle_groups(m)%radius )**2 |
---|
155 |      particle_groups(m)%exp_term = EXP( -particle_groups(m)%exp_arg * & |
---|
156 |                        dt_3d ) |
---|
157 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
158 | Â Â ENDDO |
---|
159 |   CALL cpu_log( log_point_s(41), 'advec_part_exp', 'stop' ) |
---|
160 | |
---|
161 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##0.3' |
---|
162 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
163 | !  nd = 0 |
---|
164 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
165 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
166 | !  ENDDO |
---|
167 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
168 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
169 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
170 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
171 | !  ENDIF |
---|
172 | |
---|
173 | ! |
---|
174 | !-- Particle (droplet) growth by condensation/evaporation and collision |
---|
175 |   IF ( cloud_droplets ) THEN |
---|
176 | |
---|
177 | ! |
---|
178 | !--Â Â Reset summation arrays |
---|
179 |     ql_c = 0.0; ql_v = 0.0; ql_vp = 0.0 |
---|
180 | |
---|
181 | ! |
---|
182 | !--Â Â Particle growth by condensation/evaporation |
---|
183 |     CALL cpu_log( log_point_s(42), 'advec_part_cond', 'start' ) |
---|
184 |     DO n = 1, number_of_particles |
---|
185 | ! |
---|
186 | !--Â Â Â Â Interpolate temperature and humidity. |
---|
187 | !--Â Â Â Â First determine left, south, and bottom index of the arrays. |
---|
188 |      i = particles(n)%x * ddx |
---|
189 |      j = particles(n)%y * ddy |
---|
190 |      k = ( particles(n)%z + 0.5 * dz ) / dz ! only exact if equidistant |
---|
191 | |
---|
192 |      x = particles(n)%x - i * dx |
---|
193 |      y = particles(n)%y - j * dy |
---|
194 |      aa = x**2     + y**2 |
---|
195 |      bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
196 |      cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
197 |      dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
198 |      gg = aa + bb + cc + dd |
---|
199 | |
---|
200 |      pt_int_l = ( ( gg - aa ) * pt(k,j,i)  + ( gg - bb ) * pt(k,j,i+1)  & |
---|
201 |            + ( gg - cc ) * pt(k,j+1,i) + ( gg - dd ) * pt(k,j+1,i+1) & |
---|
202 |            ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
203 | |
---|
204 |      pt_int_u = ( ( gg-aa ) * pt(k+1,j,i)  + ( gg-bb ) * pt(k+1,j,i+1)  & |
---|
205 |            + ( gg-cc ) * pt(k+1,j+1,i) + ( gg-dd ) * pt(k+1,j+1,i+1) & |
---|
206 |            ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
207 | |
---|
208 |      pt_int = pt_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
209 |                ( pt_int_u - pt_int_l ) |
---|
210 | |
---|
211 |      q_int_l = ( ( gg - aa ) * q(k,j,i)  + ( gg - bb ) * q(k,j,i+1)  & |
---|
212 |           + ( gg - cc ) * q(k,j+1,i) + ( gg - dd ) * q(k,j+1,i+1) & |
---|
213 |           ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
214 | |
---|
215 |      q_int_u = ( ( gg-aa ) * q(k+1,j,i)  + ( gg-bb ) * q(k+1,j,i+1)  & |
---|
216 |           + ( gg-cc ) * q(k+1,j+1,i) + ( gg-dd ) * q(k+1,j+1,i+1) & |
---|
217 |           ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
218 | |
---|
219 |      q_int = q_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
220 |                ( q_int_u - q_int_l ) |
---|
221 | |
---|
222 |      ql_int_l = ( ( gg - aa ) * ql(k,j,i)  + ( gg - bb ) * ql(k,j,i+1)  & |
---|
223 |            + ( gg - cc ) * ql(k,j+1,i) + ( gg - dd ) * ql(k,j+1,i+1) & |
---|
224 |            ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
225 | |
---|
226 |      ql_int_u = ( ( gg-aa ) * ql(k+1,j,i)  + ( gg-bb ) * ql(k+1,j,i+1)  & |
---|
227 |            + ( gg-cc ) * ql(k+1,j+1,i) + ( gg-dd ) * ql(k+1,j+1,i+1) & |
---|
228 |            ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
229 | |
---|
230 |      ql_int = ql_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
231 |                 ( ql_int_u - ql_int_l ) |
---|
232 | |
---|
233 | ! |
---|
234 | !--Â Â Â Â Calculate real temperature and saturation vapor pressure |
---|
235 |      p_int = hydro_press(k) + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
236 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â hydro_press(k+1)Â -Â hydro_press(k)Â ) |
---|
237 |      t_int = pt_int * ( p_int / 100000.0 )**0.286 |
---|
238 | |
---|
239 |      e_s = 611.0 * EXP( l_d_rv * ( 3.6609E-3 - 1.0 / t_int ) ) |
---|
240 | |
---|
241 | ! |
---|
242 | !--Â Â Â Â Current vapor pressure |
---|
243 |      e_a = q_int * p_int / ( 0.378 * q_int + 0.622 ) |
---|
244 | |
---|
245 | ! |
---|
246 | !--Â Â Â Â Change in radius by condensation/evaporation |
---|
247 | !--Â Â Â Â ATTENTION: this is only an approximation for large radii |
---|
248 |      arg = particles(n)%radius**2 + 2.0 * dt_3d *           & |
---|
249 |             ( e_a / e_s - 1.0 ) /               & |
---|
250 |             ( ( l_d_rv / t_int - 1.0 ) * l_v * rho_l / t_int / & |
---|
251 |              thermal_conductivity_l +             & |
---|
252 |              rho_l * r_v * t_int / diff_coeff_l / e_s ) |
---|
253 |      IF ( arg < 1.0E-14 ) THEN |
---|
254 |        new_r = 1.0E-7 |
---|
255 | Â Â Â Â Â ELSE |
---|
256 |        new_r = SQRT( arg ) |
---|
257 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
258 | |
---|
259 |      delta_r = new_r - particles(n)%radius |
---|
260 | |
---|
261 | ! NOTE: this is the correct formula (indipendent of radius). |
---|
262 | !    nevertheless, it give wrong results for large timesteps |
---|
263 | !     d_radius = 1.0 / particles(n)%radius |
---|
264 | !     delta_r = d_radius * ( e_a / e_s - 1.0 - 3.3E-7 / t_int * d_radius + & |
---|
265 | !                 b_cond * d_radius**3 ) /           & |
---|
266 | !          ( ( l_d_rv / t_int - 1.0 ) * l_v * rho_l / t_int /     & |
---|
267 | !           thermal_conductivity_l +                 & |
---|
268 | !           rho_l * r_v * t_int / diff_coeff_l / e_s ) * dt_3d |
---|
269 | |
---|
270 | !     new_r = particles(n)%radius + delta_r |
---|
271 | !     IF ( new_r < 1.0E-7 ) new_r = 1.0E-7 |
---|
272 | |
---|
273 | ! |
---|
274 | !--Â Â Â Â Sum up the change in volume of liquid water for the respective grid |
---|
275 | !--Â Â Â Â volume (this is needed later on for calculating the release of |
---|
276 | !--Â Â Â Â latent heat) |
---|
277 |      i = ( particles(n)%x + 0.5 * dx ) * ddx |
---|
278 |      j = ( particles(n)%y + 0.5 * dy ) * ddy |
---|
279 |      k = particles(n)%z / dz + 1 ! only exact if equidistant |
---|
280 | |
---|
281 |      ql_c(k,j,i) = ql_c(k,j,i) + particles(n)%weight_factor *      & |
---|
282 |                    rho_l * 1.33333333 * pi *        & |
---|
283 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â new_r**3Â -Â particles(n)%radius**3Â )Â /Â & |
---|
284 |                    ( rho_surface * dx * dy * dz ) |
---|
285 | Â Â Â Â Â IFÂ (Â ql_c(k,j,i)Â >Â 100.0Â )Â THEN |
---|
286 |        print*,'+++ advec_particles k=',k,' j=',j,' i=',i, & |
---|
287 |              ' ql_c=',ql_c(k,j,i), ' part(',n,')%wf=', & |
---|
288 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particles(n)%weight_factor,' delta_r=',delta_r |
---|
289 | #if defined( __parallel ) |
---|
290 |        CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
291 | #else |
---|
292 | Â Â Â Â Â Â Â STOP |
---|
293 | #endif |
---|
294 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
295 | |
---|
296 | ! |
---|
297 | !--Â Â Â Â Change the droplet radius |
---|
298 |      IF ( ( new_r - particles(n)%radius ) < 0.0 .AND. new_r < 0.0 ) & |
---|
299 | Â Â Â Â Â THEN |
---|
300 |        print*,'+++ advec_particles #1 k=',k,' j=',j,' i=',i, & |
---|
301 |              ' e_s=',e_s, ' e_a=',e_a,' t_int=',t_int, & |
---|
302 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ' d_radius=',d_radius,' delta_r=',delta_r,& |
---|
303 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ' particle_radius=',particles(n)%radius |
---|
304 | #if defined( __parallel ) |
---|
305 |        CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
306 | #else |
---|
307 | Â Â Â Â Â Â Â STOP |
---|
308 | #endif |
---|
309 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
310 |      particles(n)%radius = new_r |
---|
311 | |
---|
312 | ! |
---|
313 | !--Â Â Â Â Sum up the total volume of liquid water (needed below for |
---|
314 | !--Â Â Â Â re-calculating the weighting factors) |
---|
315 |      ql_v(k,j,i) = ql_v(k,j,i) + particles(n)%weight_factor * & |
---|
316 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particles(n)%radius**3 |
---|
317 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
318 |     CALL cpu_log( log_point_s(42), 'advec_part_cond', 'stop' ) |
---|
319 | |
---|
320 | ! |
---|
321 | !--Â Â Particle growth by collision |
---|
322 |     CALL cpu_log( log_point_s(43), 'advec_part_coll', 'start' ) |
---|
323 | Â Â Â Â |
---|
324 |     DO i = nxl, nxr |
---|
325 |      DO j = nys, nyn |
---|
326 |        DO k = nzb+1, nzt |
---|
327 | ! |
---|
328 | !--Â Â Â Â Â Â Â Collision requires at least two particles in the box |
---|
329 | Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â prt_count(k,j,i)Â >Â 1Â )Â THEN |
---|
330 | ! |
---|
331 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â First, sort particles within the gridbox by their size, |
---|
332 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â using Shell's method (see Numerical Recipes) |
---|
333 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â NOTE: In case of using particle tails, the re-sorting of |
---|
334 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â ----Â tails would have to be included here! |
---|
335 |           psi = prt_start_index(k,j,i) - 1 |
---|
336 |           inc = 1 |
---|
337 |           DO WHILE ( inc <= prt_count(k,j,i) ) |
---|
338 |            inc = 3 * inc + 1 |
---|
339 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
340 | |
---|
341 |           DO WHILE ( inc > 1 ) |
---|
342 |            inc = inc / 3 |
---|
343 |            DO is = inc+1, prt_count(k,j,i) |
---|
344 |              tmp_particle = particles(psi+is) |
---|
345 |              js = is |
---|
346 |              DO WHILE ( particles(psi+js-inc)%radius > & |
---|
347 |                   tmp_particle%radius ) |
---|
348 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particles(psi+js)Â =Â particles(psi+js-inc) |
---|
349 |               js = js - inc |
---|
350 |               IF ( js <= inc ) EXIT |
---|
351 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
352 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particles(psi+js)Â =Â tmp_particle |
---|
353 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
354 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
355 | |
---|
356 | ! |
---|
357 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Calculate the mean radius of all those particles which |
---|
358 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â are of smaller or equal size than the current particle |
---|
359 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â and use this radius for calculating the collision efficiency |
---|
360 |           psi = prt_start_index(k,j,i) |
---|
361 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â s_r3Â =Â 0.0 |
---|
362 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â s_r4Â =Â 0.0 |
---|
363 |           DO n = psi, psi+prt_count(k,j,i)-1 |
---|
364 | ! |
---|
365 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â There may be some particles of size equal to the |
---|
366 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â current particle but with larger index |
---|
367 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sl_r3Â =Â 0.0 |
---|
368 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sl_r4Â =Â 0.0 |
---|
369 |            DO is = n, psi+prt_count(k,j,i)-2 |
---|
370 |              IF ( particles(is+1)%radius == & |
---|
371 |                particles(is)%radius ) THEN |
---|
372 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sl_r3Â =Â sl_r3Â +Â particles(is+1)%radius**3 |
---|
373 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sl_r4Â =Â sl_r4Â +Â particles(is+1)%radius**4 |
---|
374 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
375 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â EXIT |
---|
376 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
377 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
378 | |
---|
379 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â (Â s_r3Â +Â sl_r3Â )Â >Â 0.0Â )Â THEN |
---|
380 | |
---|
381 |              mean_r = ( s_r4 + sl_r4 ) / ( s_r3 + sl_r3 ) |
---|
382 | |
---|
383 |              CALL collision_efficiency( mean_r,       & |
---|
384 |                           particles(n)%radius, & |
---|
385 |                           effective_coll_efficiency ) |
---|
386 | |
---|
387 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
388 |              effective_coll_efficiency = 0.0 |
---|
389 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
390 | Â Â Â Â |
---|
391 | ! |
---|
392 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Contribution of the current particle to the next one |
---|
393 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â s_r3Â =Â s_r3Â +Â particles(n)%radius**3 |
---|
394 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â s_r4Â =Â s_r4Â +Â particles(n)%radius**4 |
---|
395 | |
---|
396 |            IF ( effective_coll_efficiency > 1.0 .OR. & |
---|
397 |               effective_coll_efficiency < 0.0 )   & |
---|
398 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
399 |              print*,'+++ advec_particles collision_efficiency ', & |
---|
400 |                   'out of range:', effective_coll_efficiency |
---|
401 | #if defined( __parallel ) |
---|
402 |              CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
403 | #else |
---|
404 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â STOP |
---|
405 | #endif |
---|
406 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
407 | |
---|
408 | ! |
---|
409 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Interpolation of ... |
---|
410 |            ii = particles(n)%x * ddx |
---|
411 |            jj = particles(n)%y * ddy |
---|
412 |            kk = ( particles(n)%z + 0.5 * dz ) / dz |
---|
413 | |
---|
414 |            x = particles(n)%x - ii * dx |
---|
415 |            y = particles(n)%y - jj * dy |
---|
416 |            aa = x**2     + y**2 |
---|
417 |            bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
418 |            cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
419 |            dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
420 |            gg = aa + bb + cc + dd |
---|
421 | |
---|
422 |            ql_int_l = ( ( gg-aa ) * ql(kk,jj,ii)  + ( gg-bb ) *  & |
---|
423 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql(kk,jj,ii+1)Â Â & |
---|
424 |                  + ( gg-cc ) * ql(kk,jj+1,ii) + ( gg-dd ) *  & |
---|
425 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql(kk,jj+1,ii+1)Â & |
---|
426 |                  ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
427 | |
---|
428 |            ql_int_u = ( ( gg-aa ) * ql(kk+1,jj,ii)  + ( gg-bb ) * & |
---|
429 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql(kk+1,jj,ii+1)Â Â & |
---|
430 |                  + ( gg-cc ) * ql(kk+1,jj+1,ii) + ( gg-dd ) * & |
---|
431 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql(kk+1,jj+1,ii+1)Â & |
---|
432 |                  ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
433 | |
---|
434 |            ql_int = ql_int_l + ( particles(n)%z - zu(kk) ) / dz * & |
---|
435 |                      ( ql_int_u - ql_int_l ) |
---|
436 | |
---|
437 | ! |
---|
438 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Interpolate u velocity-component |
---|
439 |            ii = ( particles(n)%x + 0.5 * dx ) * ddx |
---|
440 |            jj =  particles(n)%y * ddy |
---|
441 |            kk = ( particles(n)%z + 0.5 * dz ) / dz ! only if eq.dist |
---|
442 | |
---|
443 |            IF ( ( particles(n)%z - zu(kk) ) > ( 0.5*dz ) ) kk = kk+1 |
---|
444 | |
---|
445 |            x = particles(n)%x + ( 0.5 - ii ) * dx |
---|
446 |            y = particles(n)%y - jj * dy |
---|
447 |            aa = x**2     + y**2 |
---|
448 |            bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
449 |            cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
450 |            dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
451 |            gg = aa + bb + cc + dd |
---|
452 | |
---|
453 |            u_int_l = ( ( gg-aa ) * u(kk,jj,ii)  + ( gg-bb ) *   & |
---|
454 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â u(kk,jj,ii+1)Â Â & |
---|
455 |                 + ( gg-cc ) * u(kk,jj+1,ii) + ( gg-dd ) *   & |
---|
456 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â u(kk,jj+1,ii+1)Â & |
---|
457 |                 ) / ( 3.0 * gg ) - u_gtrans |
---|
458 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â kk+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
459 |              u_int = u_int_l |
---|
460 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
461 |              u_int_u = ( ( gg-aa ) * u(kk+1,jj,ii)  + ( gg-bb ) * & |
---|
462 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â u(kk+1,jj,ii+1)Â Â & |
---|
463 |                   + ( gg-cc ) * u(kk+1,jj+1,ii) + ( gg-dd ) * & |
---|
464 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â u(kk+1,jj+1,ii+1)Â & |
---|
465 |                   ) / ( 3.0 * gg ) - u_gtrans |
---|
466 |              u_int = u_int_l + ( particles(n)%z - zu(kk) ) / dz * & |
---|
467 |                       ( u_int_u - u_int_l ) |
---|
468 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
469 | |
---|
470 | ! |
---|
471 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Same procedure for interpolation of the v velocity-compo- |
---|
472 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â nent (adopt index k from u velocity-component) |
---|
473 |            ii =  particles(n)%x * ddx |
---|
474 |            jj = ( particles(n)%y + 0.5 * dy ) * ddy |
---|
475 | |
---|
476 |            x = particles(n)%x - ii * dx |
---|
477 |            y = particles(n)%y + ( 0.5 - jj ) * dy |
---|
478 |            aa = x**2     + y**2 |
---|
479 |            bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
480 |            cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
481 |            dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
482 |            gg = aa + bb + cc + dd |
---|
483 | |
---|
484 |            v_int_l = ( ( gg-aa ) * v(kk,jj,ii)  + ( gg-bb ) *   & |
---|
485 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â v(kk,jj,ii+1)Â Â & |
---|
486 |                 + ( gg-cc ) * v(kk,jj+1,ii) + ( gg-dd ) *   & |
---|
487 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â v(kk,jj+1,ii+1)Â & |
---|
488 |                 ) / ( 3.0 * gg ) - v_gtrans |
---|
489 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â kk+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
490 |              v_int = v_int_l |
---|
491 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
492 |              v_int_u = ( ( gg-aa ) * v(kk+1,jj,ii)  + ( gg-bb ) * & |
---|
493 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â v(kk+1,jj,ii+1)Â & |
---|
494 |                   + ( gg-cc ) * v(kk+1,jj+1,ii) + ( gg-dd ) * & |
---|
495 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â v(kk+1,jj+1,ii+1)Â & |
---|
496 |                 ) / ( 3.0 * gg ) - v_gtrans |
---|
497 |              v_int = v_int_l + ( particles(n)%z - zu(kk) ) / dz * & |
---|
498 |                       ( v_int_u - v_int_l ) |
---|
499 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
500 | |
---|
501 | ! |
---|
502 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Same procedure for interpolation of the w velocity-compo- |
---|
503 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â nent (adopt index i from v velocity-component) |
---|
504 |            jj = particles(n)%y * ddy |
---|
505 |            kk = particles(n)%z / dz |
---|
506 | |
---|
507 |            x = particles(n)%x - ii * dx |
---|
508 |            y = particles(n)%y - jj * dy |
---|
509 |            aa = x**2     + y**2 |
---|
510 |            bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
511 |            cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
512 |            dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
513 |            gg = aa + bb + cc + dd |
---|
514 | |
---|
515 |            w_int_l = ( ( gg-aa ) * w(kk,jj,ii)  + ( gg-bb ) *   & |
---|
516 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â w(kk,jj,ii+1)Â & |
---|
517 |                 + ( gg-cc ) * w(kk,jj+1,ii) + ( gg-dd ) *   & |
---|
518 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â w(kk,jj+1,ii+1)Â & |
---|
519 |                 ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
520 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â kk+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
521 |              w_int = w_int_l |
---|
522 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
523 |              w_int_u = ( ( gg-aa ) * w(kk+1,jj,ii)  + ( gg-bb ) * & |
---|
524 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â w(kk+1,jj,ii+1)Â & |
---|
525 |                   + ( gg-cc ) * w(kk+1,jj+1,ii) + ( gg-dd ) * & |
---|
526 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â w(kk+1,jj+1,ii+1)Â & |
---|
527 |                   ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
528 |              w_int = w_int_l + ( particles(n)%z - zw(kk) ) / dz * & |
---|
529 |                       ( w_int_u - w_int_l ) |
---|
530 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
531 | |
---|
532 | ! |
---|
533 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Change in radius due to collision |
---|
534 |            delta_r = effective_coll_efficiency * & |
---|
535 |                 ql_int * rho_surface / ( 1.0 - ql_int ) *  & |
---|
536 |                 0.25 / rho_l *               & |
---|
537 |                 SQRT( ( u_int - particles(n)%speed_x )**2 + & |
---|
538 |                    ( v_int - particles(n)%speed_y )**2 + & |
---|
539 |                    ( w_int - particles(n)%speed_z )**2  & |
---|
540 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â dt_3d |
---|
541 | |
---|
542 |            particles(n)%radius = particles(n)%radius + delta_r |
---|
543 | |
---|
544 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql_vp(k,j,i)Â =Â ql_vp(k,j,i)Â +Â particles(n)%radius**3 |
---|
545 | |
---|
546 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
547 | |
---|
548 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
549 | |
---|
550 | ! |
---|
551 | !--Â Â Â Â Â Â Â Re-calculate the weighting factor (total liquid water content |
---|
552 | !--Â Â Â Â Â Â Â must be conserved during collision) |
---|
553 | Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â ql_vp(k,j,i)Â /=Â 0.0Â )Â THEN |
---|
554 | |
---|
555 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql_vp(k,j,i)Â =Â ql_v(k,j,i)Â /Â ql_vp(k,j,i) |
---|
556 | ! |
---|
557 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Re-assign this weighting factor to the particles of the |
---|
558 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â current gridbox |
---|
559 |           psi = prt_start_index(k,j,i) |
---|
560 |           DO n = psi, psi + prt_count(k,j,i)-1 |
---|
561 |            particles(n)%weight_factor = ql_vp(k,j,i) |
---|
562 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
563 | |
---|
564 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
565 | |
---|
566 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
567 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
568 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
569 | |
---|
570 |     CALL cpu_log( log_point_s(43), 'advec_part_coll', 'stop' ) |
---|
571 | |
---|
572 | Â Â ENDIF |
---|
573 | |
---|
574 | |
---|
575 | ! |
---|
576 | !-- Particle advection. |
---|
577 | !-- In case of including the SGS velocities, the LES timestep has probably |
---|
578 | !-- to be split into several smaller timesteps because of the Lagrangian |
---|
579 | !-- timescale condition. Because the number of timesteps to be carried out is |
---|
580 | !-- not known at the beginning, these steps are carried out in an infinite loop |
---|
581 | !-- with exit condition. |
---|
582 | ! |
---|
583 | !-- If SGS velocities are used, gradients of the TKE have to be calculated and |
---|
584 | !-- boundary conditions have to be set first. Also, horizontally averaged |
---|
585 | !-- profiles of the SGS TKE and the resolved-scale velocity variances are |
---|
586 | !-- needed. |
---|
587 |   IF ( use_sgs_for_particles ) THEN |
---|
588 | |
---|
589 | ! |
---|
590 | !--Â Â TKE gradient along x and y |
---|
591 |     DO i = nxl, nxr |
---|
592 |      DO j = nys, nyn |
---|
593 |        DO k = nzb, nzt+1 |
---|
594 | |
---|
595 |         IF ( k <= nzb_s_inner(j,i-1) .AND. & |
---|
596 |            k > nzb_s_inner(j,i)  .AND. & |
---|
597 |            k > nzb_s_inner(j,i+1) ) THEN |
---|
598 |           de_dx(k,j,i) = 2.0 * sgs_wfu_part * & |
---|
599 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â e(k,j,i+1)Â -Â e(k,j,i)Â )Â *Â ddx |
---|
600 |         ELSEIF ( k > nzb_s_inner(j,i-1) .AND. & |
---|
601 |              k > nzb_s_inner(j,i)  .AND. & |
---|
602 |              k <= nzb_s_inner(j,i+1) ) THEN |
---|
603 |           de_dx(k,j,i) = 2.0 * sgs_wfu_part * & |
---|
604 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â e(k,j,i)Â -Â e(k,j,i-1)Â )Â *Â ddx |
---|
605 |         ELSEIF ( k < nzb_s_inner(j,i) .AND. k < nzb_s_inner(j,i+1) ) & |
---|
606 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
607 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dx(k,j,i)Â =Â 0.0 |
---|
608 |         ELSEIF ( k < nzb_s_inner(j,i-1) .AND. k < nzb_s_inner(j,i) ) & |
---|
609 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
610 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dx(k,j,i)Â =Â 0.0 |
---|
611 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
612 |           de_dx(k,j,i) = sgs_wfu_part * & |
---|
613 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â e(k,j,i+1)Â -Â e(k,j,i-1)Â )Â *Â ddx |
---|
614 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
615 | |
---|
616 |         IF ( k <= nzb_s_inner(j-1,i) .AND. & |
---|
617 |            k > nzb_s_inner(j,i)  .AND. & |
---|
618 |            k > nzb_s_inner(j+1,i) ) THEN |
---|
619 |           de_dy(k,j,i) = 2.0 * sgs_wfv_part * & |
---|
620 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â e(k,j+1,i)Â -Â e(k,j,i)Â )Â *Â ddy |
---|
621 |         ELSEIF ( k > nzb_s_inner(j-1,i) .AND. & |
---|
622 |              k > nzb_s_inner(j,i)  .AND. & |
---|
623 |              k <= nzb_s_inner(j+1,i) ) THEN |
---|
624 |           de_dy(k,j,i) = 2.0 * sgs_wfv_part * & |
---|
625 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â e(k,j,i)Â -Â e(k,j-1,i)Â )Â *Â ddy |
---|
626 |         ELSEIF ( k < nzb_s_inner(j,i) .AND. k < nzb_s_inner(j+1,i) ) & |
---|
627 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
628 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dy(k,j,i)Â =Â 0.0 |
---|
629 |         ELSEIF ( k < nzb_s_inner(j-1,i) .AND. k < nzb_s_inner(j,i) ) & |
---|
630 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
631 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dy(k,j,i)Â =Â 0.0 |
---|
632 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
633 |           de_dy(k,j,i) = sgs_wfv_part * & |
---|
634 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â e(k,j+1,i)Â -Â e(k,j-1,i)Â )Â *Â ddy |
---|
635 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
636 | |
---|
637 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
638 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
639 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
640 | |
---|
641 | ! |
---|
642 | !--Â Â TKE gradient along z, including bottom and top boundary conditions |
---|
643 |     DO i = nxl, nxr |
---|
644 |      DO j = nys, nyn |
---|
645 | |
---|
646 |        DO k = nzb_s_inner(j,i)+2, nzt-1 |
---|
647 |         de_dz(k,j,i) = 2.0 * sgs_wfw_part * & |
---|
648 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â e(k+1,j,i)Â -Â e(k-1,j,i)Â )Â /Â (Â zu(k+1)-zu(k-1)Â ) |
---|
649 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
650 | |
---|
651 |        k = nzb_s_inner(j,i) |
---|
652 | Â Â Â Â Â Â Â de_dz(nzb:k,j,i)Â Â =Â 0.0 |
---|
653 |        de_dz(k+1,j,i) = 2.0 * sgs_wfw_part * ( e(k+2,j,i) - e(k+1,j,i) ) & |
---|
654 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â /Â (Â zu(k+2)Â -Â zu(k+1)Â ) |
---|
655 | Â Â Â Â Â Â Â de_dz(nzt,j,i)Â Â =Â 0.0 |
---|
656 | Â Â Â Â Â Â Â de_dz(nzt+1,j,i)Â =Â 0.0 |
---|
657 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
658 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
659 | |
---|
660 | ! |
---|
661 | !--Â Â Lateral boundary conditions |
---|
662 |     CALL exchange_horiz( de_dx, 0, 0 ) |
---|
663 |     CALL exchange_horiz( de_dy, 0, 0 ) |
---|
664 |     CALL exchange_horiz( de_dz, 0, 0 ) |
---|
665 |     CALL exchange_horiz( diss, 0, 0 ) |
---|
666 | |
---|
667 | ! |
---|
668 | !--Â Â Calculate the horizontally averaged profiles of SGS TKE and resolved |
---|
669 | !--Â Â velocity variances (they may have been already calculated in routine |
---|
670 | !--Â Â flow_statistics). |
---|
671 |     IF ( .NOT. flow_statistics_called ) THEN |
---|
672 | ! |
---|
673 | !--Â Â Â Â First calculate horizontally averaged profiles of the horizontal |
---|
674 | !--Â Â Â Â velocities. |
---|
675 | Â Â Â Â Â sums_l(:,1,0)Â =Â 0.0 |
---|
676 | Â Â Â Â Â sums_l(:,2,0)Â =Â 0.0 |
---|
677 | |
---|
678 |      DO i = nxl, nxr |
---|
679 |        DO j = nys, nyn |
---|
680 |         DO k = nzb_s_outer(j,i), nzt+1 |
---|
681 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_l(k,1,0)Â =Â sums_l(k,1,0)Â +Â u(k,j,i) |
---|
682 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_l(k,2,0)Â =Â sums_l(k,2,0)Â +Â v(k,j,i) |
---|
683 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
684 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
685 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
686 | |
---|
687 | #if defined( __parallel ) |
---|
688 | ! |
---|
689 | !--Â Â Â Â Compute total sum from local sums |
---|
690 |      CALL MPI_ALLREDUCE( sums_l(nzb,1,0), sums(nzb,1), nzt+2-nzb, & |
---|
691 |                MPI_REAL, MPI_SUM, comm2d, ierr ) |
---|
692 |      CALL MPI_ALLREDUCE( sums_l(nzb,2,0), sums(nzb,2), nzt+2-nzb, & |
---|
693 |                MPI_REAL, MPI_SUM, comm2d, ierr ) |
---|
694 | #else |
---|
695 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums(:,1)Â =Â sums_l(:,1,0) |
---|
696 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums(:,2)Â =Â sums_l(:,2,0) |
---|
697 | #endif |
---|
698 | |
---|
699 | ! |
---|
700 | !--Â Â Â Â Final values are obtained by division by the total number of grid |
---|
701 | !--Â Â Â Â points used for the summation. |
---|
702 | Â Â Â Â Â hom(:,1,1,0)Â =Â sums(:,1)Â /Â ngp_2dh_outer(:,0)Â Â ! u |
---|
703 | Â Â Â Â Â hom(:,1,2,0)Â =Â sums(:,2)Â /Â ngp_2dh_outer(:,0)Â Â ! v |
---|
704 | |
---|
705 | ! |
---|
706 | !--Â Â Â Â Now calculate the profiles of SGS TKE and the resolved-scale |
---|
707 | !--Â Â Â Â velocity variances |
---|
708 | Â Â Â Â Â sums_l(:,8,0)Â =Â 0.0 |
---|
709 | Â Â Â Â Â sums_l(:,30,0)Â =Â 0.0 |
---|
710 | Â Â Â Â Â sums_l(:,31,0)Â =Â 0.0 |
---|
711 | Â Â Â Â Â sums_l(:,32,0)Â =Â 0.0 |
---|
712 |      DO i = nxl, nxr |
---|
713 |        DO j = nys, nyn |
---|
714 |         DO k = nzb_s_outer(j,i), nzt+1 |
---|
715 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_l(k,8,0)Â =Â sums_l(k,8,0)Â +Â e(k,j,i) |
---|
716 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_l(k,30,0)Â =Â sums_l(k,30,0)Â +Â & |
---|
717 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i)Â -Â hom(k,1,1,0)Â )**2 |
---|
718 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_l(k,31,0)Â =Â sums_l(k,31,0)Â +Â & |
---|
719 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i)Â -Â hom(k,1,2,0)Â )**2 |
---|
720 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_l(k,32,0)Â =Â sums_l(k,32,0)Â +Â w(k,j,i)**2 |
---|
721 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
722 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
723 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
724 | |
---|
725 | #if defined( __parallel ) |
---|
726 | ! |
---|
727 | !--Â Â Â Â Compute total sum from local sums |
---|
728 |      CALL MPI_ALLREDUCE( sums_l(nzb,8,0), sums(nzb,8), nzt+2-nzb, & |
---|
729 |                MPI_REAL, MPI_SUM, comm2d, ierr ) |
---|
730 |      CALL MPI_ALLREDUCE( sums_l(nzb,30,0), sums(nzb,30), nzt+2-nzb, & |
---|
731 |                MPI_REAL, MPI_SUM, comm2d, ierr ) |
---|
732 |      CALL MPI_ALLREDUCE( sums_l(nzb,31,0), sums(nzb,31), nzt+2-nzb, & |
---|
733 |                MPI_REAL, MPI_SUM, comm2d, ierr ) |
---|
734 |      CALL MPI_ALLREDUCE( sums_l(nzb,32,0), sums(nzb,32), nzt+2-nzb, & |
---|
735 |                MPI_REAL, MPI_SUM, comm2d, ierr ) |
---|
736 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â |
---|
737 | #else |
---|
738 | Â Â Â Â Â sums(:,8)Â =Â sums_l(:,8,0) |
---|
739 | Â Â Â Â Â sums(:,30)Â =Â sums_l(:,30,0) |
---|
740 | Â Â Â Â Â sums(:,31)Â =Â sums_l(:,31,0) |
---|
741 | Â Â Â Â Â sums(:,32)Â =Â sums_l(:,32,0) |
---|
742 | #endif |
---|
743 | |
---|
744 | ! |
---|
745 | !--Â Â Â Â Final values are obtained by division by the total number of grid |
---|
746 | !--Â Â Â Â points used for the summation. |
---|
747 | Â Â Â Â Â hom(:,1,8,0)Â =Â sums(:,8)Â /Â ngp_2dh_outer(:,0)Â Â ! e |
---|
748 | Â Â Â Â Â hom(:,1,30,0)Â =Â sums(:,30)Â /Â ngp_2dh_outer(:,0)Â Â ! u*2 |
---|
749 | Â Â Â Â Â hom(:,1,31,0)Â =Â sums(:,31)Â /Â ngp_2dh_outer(:,0)Â Â ! v*2 |
---|
750 | Â Â Â Â Â hom(:,1,32,0)Â =Â sums(:,32)Â /Â ngp_2dh_outer(:,0)Â Â ! w*2 |
---|
751 | |
---|
752 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
753 | |
---|
754 | Â Â ENDIFÂ |
---|
755 | |
---|
756 | ! |
---|
757 | !-- Initialize variables used for accumulating the number of particles |
---|
758 | !-- exchanged between the subdomains during all sub-timesteps (if sgs |
---|
759 | !-- velocities are included). These data are output further below on the |
---|
760 | !-- particle statistics file. |
---|
761 |   trlp_count_sum   = 0 |
---|
762 |   trlp_count_recv_sum = 0 |
---|
763 |   trrp_count_sum   = 0 |
---|
764 |   trrp_count_recv_sum = 0 |
---|
765 |   trsp_count_sum   = 0 |
---|
766 |   trsp_count_recv_sum = 0 |
---|
767 |   trnp_count_sum   = 0 |
---|
768 |   trnp_count_recv_sum = 0 |
---|
769 | |
---|
770 | ! |
---|
771 | !-- Initialize the variable storing the total time that a particle has advanced |
---|
772 | !-- within the timestep procedure |
---|
773 |   particles(1:number_of_particles)%dt_sum = 0.0 |
---|
774 | |
---|
775 | ! |
---|
776 | !-- Timestep loop. |
---|
777 | !-- This loop has to be repeated until the advection time of every particle |
---|
778 | !-- (in the total domain!) has reached the LES timestep (dt_3d) |
---|
779 | Â Â DO |
---|
780 | |
---|
781 |     CALL cpu_log( log_point_s(44), 'advec_part_advec', 'start' ) |
---|
782 | |
---|
783 | ! |
---|
784 | !--Â Â Initialize the switch used for the loop exit condition checked at the |
---|
785 | !--Â Â end of this loop. |
---|
786 | !--Â Â If at least one particle has failed to reach the LES timestep, this |
---|
787 | !--Â Â switch will be set false. |
---|
788 |     dt_3d_reached_l = .TRUE. |
---|
789 | |
---|
790 | ! |
---|
791 | !--Â Â Initialize variables for the (sub-) timestep, i.e. for marking those |
---|
792 | !--Â Â particles to be deleted after the timestep |
---|
793 |     particle_mask   = .TRUE. |
---|
794 |     deleted_particles = 0 |
---|
795 |     trlp_count_recv  = 0 |
---|
796 |     trnp_count_recv  = 0 |
---|
797 |     trrp_count_recv  = 0 |
---|
798 |     trsp_count_recv  = 0 |
---|
799 |     IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
800 |      tail_mask   = .TRUE. |
---|
801 |      deleted_tails = 0 |
---|
802 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
803 | |
---|
804 | |
---|
805 |     DO n = 1, number_of_particles |
---|
806 | ! |
---|
807 | !--Â Â Â Â Move particles only if the LES timestep has not (approximately) been |
---|
808 | !--Â Â Â Â reached |
---|
809 |      IF ( ( dt_3d - particles(n)%dt_sum ) < 1E-8 ) CYCLE |
---|
810 | |
---|
811 | ! |
---|
812 | !--Â Â Â Â Interpolate u velocity-component, determine left, front, bottom |
---|
813 | !--Â Â Â Â index of u-array |
---|
814 |      i = ( particles(n)%x + 0.5 * dx ) * ddx |
---|
815 |      j =  particles(n)%y * ddy |
---|
816 |      k = ( particles(n)%z + 0.5 * dz ) / dz ! only exact if equidistant |
---|
817 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â |
---|
818 | ! |
---|
819 | !--Â Â Â Â Interpolation of the velocity components in the xy-plane |
---|
820 |      x = particles(n)%x + ( 0.5 - i ) * dx |
---|
821 |      y = particles(n)%y - j * dy |
---|
822 |      aa = x**2     + y**2 |
---|
823 |      bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
824 |      cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
825 |      dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
826 |      gg = aa + bb + cc + dd |
---|
827 | |
---|
828 |      u_int_l = ( ( gg - aa ) * u(k,j,i)  + ( gg - bb ) * u(k,j,i+1)  & |
---|
829 |           + ( gg - cc ) * u(k,j+1,i) + ( gg - dd ) * u(k,j+1,i+1) & |
---|
830 |           ) / ( 3.0 * gg ) - u_gtrans |
---|
831 | Â Â Â Â Â IFÂ (Â k+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
832 |        u_int = u_int_l |
---|
833 | Â Â Â Â Â ELSE |
---|
834 |        u_int_u = ( ( gg-aa ) * u(k+1,j,i)  + ( gg-bb ) * u(k+1,j,i+1) & |
---|
835 |           + ( gg-cc ) * u(k+1,j+1,i) + ( gg-dd ) * u(k+1,j+1,i+1) & |
---|
836 |           ) / ( 3.0 * gg ) - u_gtrans |
---|
837 |        u_int = u_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
838 |                 ( u_int_u - u_int_l ) |
---|
839 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
840 | |
---|
841 | ! |
---|
842 | !--Â Â Â Â Same procedure for interpolation of the v velocity-component (adopt |
---|
843 | !--Â Â Â Â index k from u velocity-component) |
---|
844 |      i =  particles(n)%x * ddx |
---|
845 |      j = ( particles(n)%y + 0.5 * dy ) * ddy |
---|
846 | |
---|
847 |      x = particles(n)%x - i * dx |
---|
848 |      y = particles(n)%y + ( 0.5 - j ) * dy |
---|
849 |      aa = x**2     + y**2 |
---|
850 |      bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
851 |      cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
852 |      dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
853 |      gg = aa + bb + cc + dd |
---|
854 | |
---|
855 |      v_int_l = ( ( gg - aa ) * v(k,j,i)  + ( gg - bb ) * v(k,j,i+1)  & |
---|
856 |           + ( gg - cc ) * v(k,j+1,i) + ( gg - dd ) * v(k,j+1,i+1) & |
---|
857 |           ) / ( 3.0 * gg ) - v_gtrans |
---|
858 | Â Â Â Â Â IFÂ (Â k+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
859 |        v_int = v_int_l |
---|
860 | Â Â Â Â Â ELSE |
---|
861 |        v_int_u = ( ( gg-aa ) * v(k+1,j,i)  + ( gg-bb ) * v(k+1,j,i+1) & |
---|
862 |           + ( gg-cc ) * v(k+1,j+1,i) + ( gg-dd ) * v(k+1,j+1,i+1) & |
---|
863 |           ) / ( 3.0 * gg ) - v_gtrans |
---|
864 |        v_int = v_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
865 |                 ( v_int_u - v_int_l ) |
---|
866 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
867 | |
---|
868 | ! |
---|
869 | !--Â Â Â Â Same procedure for interpolation of the w velocity-component (adopt |
---|
870 | !--Â Â Â Â index i from v velocity-component) |
---|
871 |      IF ( vertical_particle_advection ) THEN |
---|
872 |        j = particles(n)%y * ddy |
---|
873 |        k = particles(n)%z / dz |
---|
874 | |
---|
875 |        x = particles(n)%x - i * dx |
---|
876 |        y = particles(n)%y - j * dy |
---|
877 |        aa = x**2     + y**2 |
---|
878 |        bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
879 |        cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
880 |        dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
881 |        gg = aa + bb + cc + dd |
---|
882 | |
---|
883 |        w_int_l = ( ( gg - aa ) * w(k,j,i)  + ( gg - bb ) * w(k,j,i+1) & |
---|
884 |           + ( gg - cc ) * w(k,j+1,i) + ( gg - dd ) * w(k,j+1,i+1) & |
---|
885 |             ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
886 | Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â k+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
887 |         w_int = w_int_l |
---|
888 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
889 |         w_int_u = ( ( gg-aa ) * w(k+1,j,i)  + & |
---|
890 |               ( gg-bb ) * w(k+1,j,i+1) + & |
---|
891 |               ( gg-cc ) * w(k+1,j+1,i) + & |
---|
892 |               ( gg-dd ) * w(k+1,j+1,i+1) & |
---|
893 |               ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
894 |         w_int = w_int_l + ( particles(n)%z - zw(k) ) / dz * & |
---|
895 |                  ( w_int_u - w_int_l ) |
---|
896 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
897 | Â Â Â Â Â ELSE |
---|
898 |        w_int = 0.0 |
---|
899 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
900 | |
---|
901 | ! |
---|
902 | !--Â Â Â Â Interpolate and calculate quantities needed for calculating the SGS |
---|
903 | !--Â Â Â Â velocities |
---|
904 |      IF ( use_sgs_for_particles ) THEN |
---|
905 | ! |
---|
906 | !--Â Â Â Â Â Interpolate TKE |
---|
907 |        i = particles(n)%x * ddx |
---|
908 |        j = particles(n)%y * ddy |
---|
909 |        k = ( particles(n)%z + 0.5 * dz ) / dz ! only exact if eq.dist |
---|
910 | |
---|
911 |        IF ( topography == 'flat' ) THEN    |
---|
912 | |
---|
913 |         x = particles(n)%x - i * dx |
---|
914 |         y = particles(n)%y - j * dy |
---|
915 |         aa = x**2     + y**2 |
---|
916 |         bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
917 |         cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
918 |         dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
919 |         gg = aa + bb + cc + dd |
---|
920 | |
---|
921 |         e_int_l = ( ( gg-aa ) * e(k,j,i)  + ( gg-bb ) * e(k,j,i+1)  & |
---|
922 |              + ( gg-cc ) * e(k,j+1,i) + ( gg-dd ) * e(k,j+1,i+1) & |
---|
923 |              ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
924 | |
---|
925 | Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â k+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
926 |           e_int = e_int_l |
---|
927 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
928 |           e_int_u = ( ( gg - aa ) * e(k+1,j,i)  + & |
---|
929 |                 ( gg - bb ) * e(k+1,j,i+1) + & |
---|
930 |                 ( gg - cc ) * e(k+1,j+1,i) + & |
---|
931 |                 ( gg - dd ) * e(k+1,j+1,i+1) & |
---|
932 |                ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
933 |           e_int = e_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
934 |                    ( e_int_u - e_int_l ) |
---|
935 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
936 | |
---|
937 | ! |
---|
938 | !--Â Â Â Â Â Â Â Interpolate the TKE gradient along x (adopt incides i,j,k and |
---|
939 | !--Â Â Â Â Â Â Â all position variables from above (TKE)) |
---|
940 |         de_dx_int_l = ( ( gg - aa ) * de_dx(k,j,i)  + & |
---|
941 |                 ( gg - bb ) * de_dx(k,j,i+1) + & |
---|
942 |                 ( gg - cc ) * de_dx(k,j+1,i) + & |
---|
943 |                 ( gg - dd ) * de_dx(k,j+1,i+1) & |
---|
944 |                ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
945 | |
---|
946 |         IF ( ( k+1 == nzt+1 ) .OR. ( k == nzb ) ) THEN |
---|
947 |           de_dx_int = de_dx_int_l |
---|
948 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
949 |           de_dx_int_u = ( ( gg - aa ) * de_dx(k+1,j,i)  + & |
---|
950 |                   ( gg - bb ) * de_dx(k+1,j,i+1) + & |
---|
951 |                   ( gg - cc ) * de_dx(k+1,j+1,i) + & |
---|
952 |                   ( gg - dd ) * de_dx(k+1,j+1,i+1) & |
---|
953 |                  ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
954 |           de_dx_int = de_dx_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
955 |                        ( de_dx_int_u - de_dx_int_l ) |
---|
956 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
957 | |
---|
958 | ! |
---|
959 | !--Â Â Â Â Â Â Â Interpolate the TKE gradient along y |
---|
960 |         de_dy_int_l = ( ( gg - aa ) * de_dy(k,j,i)  + & |
---|
961 |                 ( gg - bb ) * de_dy(k,j,i+1) + & |
---|
962 |                 ( gg - cc ) * de_dy(k,j+1,i) + & |
---|
963 |                 ( gg - dd ) * de_dy(k,j+1,i+1) & |
---|
964 |                ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
965 |         IF ( ( k+1 == nzt+1 ) .OR. ( k == nzb ) ) THEN |
---|
966 |           de_dy_int = de_dy_int_l |
---|
967 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
968 |           de_dy_int_u = ( ( gg - aa ) * de_dy(k+1,j,i)  + & |
---|
969 |                   ( gg - bb ) * de_dy(k+1,j,i+1) + & |
---|
970 |                   ( gg - cc ) * de_dy(k+1,j+1,i) + & |
---|
971 |                   ( gg - dd ) * de_dy(k+1,j+1,i+1) & |
---|
972 |                  ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
973 |           de_dy_int = de_dy_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
974 |                        ( de_dy_int_u - de_dy_int_l ) |
---|
975 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
976 | |
---|
977 | ! |
---|
978 | !--Â Â Â Â Â Â Â Interpolate the TKE gradient along z |
---|
979 |         IF ( particles(n)%z < 0.5 * dz ) THEN |
---|
980 |           de_dz_int = 0.0 |
---|
981 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
982 |           de_dz_int_l = ( ( gg - aa ) * de_dz(k,j,i)  + & |
---|
983 |                   ( gg - bb ) * de_dz(k,j,i+1) + & |
---|
984 |                   ( gg - cc ) * de_dz(k,j+1,i) + & |
---|
985 |                   ( gg - dd ) * de_dz(k,j+1,i+1) & |
---|
986 |                  ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
987 | |
---|
988 |           IF ( ( k+1 == nzt+1 ) .OR. ( k == nzb ) ) THEN |
---|
989 |            de_dz_int = de_dz_int_l |
---|
990 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
991 |            de_dz_int_u = ( ( gg - aa ) * de_dz(k+1,j,i)  + & |
---|
992 |                    ( gg - bb ) * de_dz(k+1,j,i+1) + & |
---|
993 |                    ( gg - cc ) * de_dz(k+1,j+1,i) + & |
---|
994 |                    ( gg - dd ) * de_dz(k+1,j+1,i+1) & |
---|
995 |                   ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
996 |            de_dz_int = de_dz_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
997 |                         ( de_dz_int_u - de_dz_int_l ) |
---|
998 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
999 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1000 | |
---|
1001 | ! |
---|
1002 | !--Â Â Â Â Â Â Â Interpolate the dissipation of TKE |
---|
1003 |         diss_int_l = ( ( gg - aa ) * diss(k,j,i)  + & |
---|
1004 |                 ( gg - bb ) * diss(k,j,i+1) + & |
---|
1005 |                 ( gg - cc ) * diss(k,j+1,i) + & |
---|
1006 |                 ( gg - dd ) * diss(k,j+1,i+1) & |
---|
1007 |                ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1008 | |
---|
1009 | Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â k+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
1010 |           diss_int = diss_int_l |
---|
1011 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1012 |           diss_int_u = ( ( gg - aa ) * diss(k+1,j,i)  + & |
---|
1013 |                  ( gg - bb ) * diss(k+1,j,i+1) + & |
---|
1014 |                  ( gg - cc ) * diss(k+1,j+1,i) + & |
---|
1015 |                  ( gg - dd ) * diss(k+1,j+1,i+1) & |
---|
1016 |                  ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1017 |           diss_int = diss_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
1018 |                       ( diss_int_u - diss_int_l ) |
---|
1019 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1020 | |
---|
1021 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1022 | |
---|
1023 | ! |
---|
1024 | !--Â Â Â Â Â Â Â In case that there are buildings it has to be determined |
---|
1025 | !--Â Â Â Â Â Â Â how many of the gridpoints defining the particle box are |
---|
1026 | !--Â Â Â Â Â Â Â situated within a building |
---|
1027 | !--Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(1): i,j,k |
---|
1028 | !--Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(2): i,j+1,k |
---|
1029 | !--Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(3): i,j,k+1 |
---|
1030 | !--Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(4): i,j+1,k+1 |
---|
1031 | !--Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(5): i+1,j,k |
---|
1032 | !--Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(6): i+1,j+1,k |
---|
1033 | !--Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(7): i+1,j,k+1 |
---|
1034 | !--Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(8): i+1,j+1,k+1 |
---|
1035 | Â Â Â Â Â Â |
---|
1036 |         gp_outside_of_building = 0 |
---|
1037 |         location = 0.0 |
---|
1038 |         num_gp = 0 |
---|
1039 | |
---|
1040 |         IF ( k > nzb_s_inner(j,i) .OR. nzb_s_inner(j,i) == 0 ) THEN |
---|
1041 |           num_gp = num_gp + 1 |
---|
1042 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(1)Â =Â 1 |
---|
1043 |           location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1044 |           location(num_gp,2) = j * dx |
---|
1045 |           location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1046 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j,i) |
---|
1047 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j,i) |
---|
1048 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k,j,i) |
---|
1049 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k,j,i) |
---|
1050 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j,i) |
---|
1051 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1052 | |
---|
1053 |         IF ( k > nzb_s_inner(j+1,i) .OR. nzb_s_inner(j+1,i) == 0 ) & |
---|
1054 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1055 |           num_gp = num_gp + 1 |
---|
1056 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(2)Â =Â 1 |
---|
1057 |           location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1058 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dx |
---|
1059 |           location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1060 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j+1,i) |
---|
1061 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j+1,i)Â Â Â Â |
---|
1062 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k,j+1,i) |
---|
1063 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k,j+1,i) |
---|
1064 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j+1,i) |
---|
1065 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1066 | |
---|
1067 |         IF ( k+1 > nzb_s_inner(j,i) .OR. nzb_s_inner(j,i) == 0 ) THEN |
---|
1068 |           num_gp = num_gp + 1 |
---|
1069 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(3)Â =Â 1 |
---|
1070 |           location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1071 |           location(num_gp,2) = j * dy |
---|
1072 |           location(num_gp,3) = (k+1) * dz - 0.5 * dz |
---|
1073 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j,i) |
---|
1074 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j,i)Â Â Â Â |
---|
1075 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j,i) |
---|
1076 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j,i) |
---|
1077 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j,i) |
---|
1078 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1079 | |
---|
1080 |         IF ( k+1 > nzb_s_inner(j+1,i) .OR. nzb_s_inner(j+1,i) == 0 ) & |
---|
1081 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1082 |           num_gp = num_gp + 1 |
---|
1083 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(4)Â =Â 1 |
---|
1084 |           location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1085 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dy |
---|
1086 |           location(num_gp,3) = (k+1) * dz - 0.5 * dz |
---|
1087 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j+1,i) |
---|
1088 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j+1,i)Â Â Â Â |
---|
1089 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j+1,i) |
---|
1090 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j+1,i) |
---|
1091 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j+1,i) |
---|
1092 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1093 | Â |
---|
1094 |         IF ( k > nzb_s_inner(j,i+1) .OR. nzb_s_inner(j,i+1) == 0 ) & |
---|
1095 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1096 |           num_gp = num_gp + 1 |
---|
1097 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(5)Â =Â 1 |
---|
1098 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1099 |           location(num_gp,2) = j * dy |
---|
1100 |           location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1101 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j,i+1) |
---|
1102 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j,i+1)Â |
---|
1103 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k,j,i+1) |
---|
1104 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k,j,i+1) |
---|
1105 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j,i+1) |
---|
1106 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1107 | |
---|
1108 |         IF ( k > nzb_s_inner(j+1,i+1) .OR. nzb_s_inner(j+1,i+1) == 0 ) & |
---|
1109 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1110 |           num_gp = num_gp + 1 |
---|
1111 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(6)Â =Â 1 |
---|
1112 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1113 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dy |
---|
1114 |           location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1115 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j+1,i+1) |
---|
1116 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j+1,i+1)Â |
---|
1117 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k,j+1,i+1) |
---|
1118 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k,j+1,i+1) |
---|
1119 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j+1,i+1) |
---|
1120 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1121 | |
---|
1122 |         IF ( k+1 > nzb_s_inner(j,i+1) .OR. nzb_s_inner(j,i+1) == 0 ) & |
---|
1123 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1124 |           num_gp = num_gp + 1 |
---|
1125 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(7)Â =Â 1 |
---|
1126 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1127 |           location(num_gp,2) = j * dy |
---|
1128 |           location(num_gp,3) = (k+1) * dz - 0.5 * dz |
---|
1129 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j,i+1) |
---|
1130 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j,i+1)Â |
---|
1131 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j,i+1) |
---|
1132 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j,i+1) |
---|
1133 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j,i+1) |
---|
1134 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1135 | |
---|
1136 |         IF ( k+1 > nzb_s_inner(j+1,i+1) .OR. nzb_s_inner(j+1,i+1) == 0)& |
---|
1137 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1138 |           num_gp = num_gp + 1 |
---|
1139 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(8)Â =Â 1 |
---|
1140 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1141 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dy |
---|
1142 |           location(num_gp,3) = (k+1) * dz - 0.5 * dz |
---|
1143 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j+1,i+1) |
---|
1144 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j+1,i+1)Â |
---|
1145 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j+1,i+1) |
---|
1146 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j+1,i+1) |
---|
1147 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j+1,i+1) |
---|
1148 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1149 | |
---|
1150 | ! |
---|
1151 | !--Â Â Â Â Â Â Â If all gridpoints are situated outside of a building, then the |
---|
1152 | !--Â Â Â Â Â Â Â ordinary interpolation scheme can be used. |
---|
1153 |         IF ( num_gp == 8 ) THEN |
---|
1154 | |
---|
1155 |           x = particles(n)%x - i * dx |
---|
1156 |           y = particles(n)%y - j * dy |
---|
1157 |           aa = x**2     + y**2 |
---|
1158 |           bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
1159 |           cc = x**2     + ( dy - y )**2 |
---|
1160 |           dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
1161 |           gg = aa + bb + cc + dd |
---|
1162 | |
---|
1163 |           e_int_l = (( gg-aa ) * e(k,j,i)  + ( gg-bb ) * e(k,j,i+1) & |
---|
1164 |               + ( gg-cc ) * e(k,j+1,i) + ( gg-dd ) * e(k,j+1,i+1)& |
---|
1165 |                ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1166 | |
---|
1167 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â k+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
1168 |            e_int = e_int_l |
---|
1169 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1170 |            e_int_u = ( ( gg - aa ) * e(k+1,j,i)  + & |
---|
1171 |                  ( gg - bb ) * e(k+1,j,i+1) + & |
---|
1172 |                  ( gg - cc ) * e(k+1,j+1,i) + & |
---|
1173 |                  ( gg - dd ) * e(k+1,j+1,i+1) & |
---|
1174 |                 ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1175 |            e_int = e_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz * & |
---|
1176 |                     ( e_int_u - e_int_l ) |
---|
1177 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1178 | |
---|
1179 | ! |
---|
1180 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Interpolate the TKE gradient along x (adopt incides i,j,k |
---|
1181 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â and all position variables from above (TKE)) |
---|
1182 |           de_dx_int_l = ( ( gg - aa ) * de_dx(k,j,i)  + & |
---|
1183 |                   ( gg - bb ) * de_dx(k,j,i+1) + & |
---|
1184 |                   ( gg - cc ) * de_dx(k,j+1,i) + & |
---|
1185 |                   ( gg - dd ) * de_dx(k,j+1,i+1) & |
---|
1186 |                  ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1187 | |
---|
1188 |           IF ( ( k+1 == nzt+1 ) .OR. ( k == nzb ) ) THEN |
---|
1189 |            de_dx_int = de_dx_int_l |
---|
1190 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1191 |            de_dx_int_u = ( ( gg - aa ) * de_dx(k+1,j,i)  + & |
---|
1192 |                    ( gg - bb ) * de_dx(k+1,j,i+1) + & |
---|
1193 |                    ( gg - cc ) * de_dx(k+1,j+1,i) + & |
---|
1194 |                    ( gg - dd ) * de_dx(k+1,j+1,i+1) & |
---|
1195 |                   ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1196 |            de_dx_int = de_dx_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / & |
---|
1197 |                        dz * ( de_dx_int_u - de_dx_int_l ) |
---|
1198 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1199 | |
---|
1200 | ! |
---|
1201 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Interpolate the TKE gradient along y |
---|
1202 |           de_dy_int_l = ( ( gg - aa ) * de_dy(k,j,i)  + & |
---|
1203 |                   ( gg - bb ) * de_dy(k,j,i+1) + & |
---|
1204 |                   ( gg - cc ) * de_dy(k,j+1,i) + & |
---|
1205 |                   ( gg - dd ) * de_dy(k,j+1,i+1) & |
---|
1206 |                  ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1207 |           IF ( ( k+1 == nzt+1 ) .OR. ( k == nzb ) ) THEN |
---|
1208 |            de_dy_int = de_dy_int_l |
---|
1209 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1210 |            de_dy_int_u = ( ( gg - aa ) * de_dy(k+1,j,i)  + & |
---|
1211 |                    ( gg - bb ) * de_dy(k+1,j,i+1) + & |
---|
1212 |                    ( gg - cc ) * de_dy(k+1,j+1,i) + & |
---|
1213 |                    ( gg - dd ) * de_dy(k+1,j+1,i+1) & |
---|
1214 |                   ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1215 |            de_dy_int = de_dy_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / & |
---|
1216 |                        dz * ( de_dy_int_u - de_dy_int_l ) |
---|
1217 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1218 | |
---|
1219 | ! |
---|
1220 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Interpolate the TKE gradient along z |
---|
1221 |           IF ( particles(n)%z < 0.5 * dz ) THEN |
---|
1222 |            de_dz_int = 0.0 |
---|
1223 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1224 |            de_dz_int_l = ( ( gg - aa ) * de_dz(k,j,i)  + & |
---|
1225 |                    ( gg - bb ) * de_dz(k,j,i+1) + & |
---|
1226 |                    ( gg - cc ) * de_dz(k,j+1,i) + & |
---|
1227 |                    ( gg - dd ) * de_dz(k,j+1,i+1) & |
---|
1228 |                   ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1229 | |
---|
1230 |            IF ( ( k+1 == nzt+1 ) .OR. ( k == nzb ) ) THEN |
---|
1231 |              de_dz_int = de_dz_int_l |
---|
1232 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1233 |              de_dz_int_u = ( ( gg - aa ) * de_dz(k+1,j,i)  + & |
---|
1234 |                      ( gg - bb ) * de_dz(k+1,j,i+1) + & |
---|
1235 |                      ( gg - cc ) * de_dz(k+1,j+1,i) + & |
---|
1236 |                      ( gg - dd ) * de_dz(k+1,j+1,i+1) & |
---|
1237 |                     ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1238 |              de_dz_int = de_dz_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) /& |
---|
1239 |                        dz * ( de_dz_int_u - de_dz_int_l ) |
---|
1240 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1241 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1242 | |
---|
1243 | ! |
---|
1244 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Interpolate the dissipation of TKE |
---|
1245 |           diss_int_l = ( ( gg - aa ) * diss(k,j,i)  + & |
---|
1246 |                  ( gg - bb ) * diss(k,j,i+1) + & |
---|
1247 |                  ( gg - cc ) * diss(k,j+1,i) + & |
---|
1248 |                  ( gg - dd ) * diss(k,j+1,i+1) & |
---|
1249 |                 ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1250 | |
---|
1251 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â k+1Â ==Â nzt+1Â )Â THEN |
---|
1252 |            diss_int = diss_int_l |
---|
1253 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1254 |            diss_int_u = ( ( gg - aa ) * diss(k+1,j,i)  + & |
---|
1255 |                    ( gg - bb ) * diss(k+1,j,i+1) + & |
---|
1256 |                    ( gg - cc ) * diss(k+1,j+1,i) + & |
---|
1257 |                    ( gg - dd ) * diss(k+1,j+1,i+1) & |
---|
1258 |                   ) / ( 3.0 * gg ) |
---|
1259 |            diss_int = diss_int_l + ( particles(n)%z - zu(k) ) / dz *& |
---|
1260 |                        ( diss_int_u - diss_int_l ) |
---|
1261 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1262 | |
---|
1263 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1264 | |
---|
1265 | ! |
---|
1266 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 1 and gridpoint 5, then |
---|
1267 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1268 |           IF ( gp_outside_of_building(1) == 1 .AND. & |
---|
1269 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(5)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1270 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1271 |            location(num_gp,1) = i * dx + 0.5 * dx |
---|
1272 |            location(num_gp,2) = j * dy |
---|
1273 |            location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1274 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j,i) |
---|
1275 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j,i) |
---|
1276 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1277 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k,j,i) |
---|
1278 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j,i)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â |
---|
1279 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1280 | Â Â |
---|
1281 |           IF ( gp_outside_of_building(5) == 1 .AND. & |
---|
1282 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(1)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1283 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1284 |            location(num_gp,1) = i * dx + 0.5 * dx |
---|
1285 |            location(num_gp,2) = j * dy |
---|
1286 |            location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1287 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j,i+1) |
---|
1288 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j,i+1) |
---|
1289 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1290 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k,j,i+1) |
---|
1291 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j,i+1) |
---|
1292 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1293 | |
---|
1294 | ! |
---|
1295 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 5 and gridpoint 6, then |
---|
1296 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â then Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1297 |           IF ( gp_outside_of_building(5) == 1 .AND. & |
---|
1298 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(6)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1299 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1300 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1301 |            location(num_gp,2) = j * dy + 0.5 * dy |
---|
1302 |            location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1303 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j,i+1) |
---|
1304 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j,i+1) |
---|
1305 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k,j,i+1) |
---|
1306 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1307 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j,i+1) |
---|
1308 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1309 | |
---|
1310 |           IF ( gp_outside_of_building(6) == 1 .AND. & |
---|
1311 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(5)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1312 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1313 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1314 |            location(num_gp,2) = j * dy + 0.5 * dy |
---|
1315 |            location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1316 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j+1,i+1) |
---|
1317 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j+1,i+1) |
---|
1318 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k,j+1,i+1) |
---|
1319 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1320 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j+1,i+1) |
---|
1321 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1322 | |
---|
1323 | ! |
---|
1324 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 2 and gridpoint 6, then |
---|
1325 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1326 |           IF ( gp_outside_of_building(2) == 1 .AND. & |
---|
1327 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(6)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1328 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1329 |            location(num_gp,1) = i * dx + 0.5 * dx |
---|
1330 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dy |
---|
1331 |            location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1332 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j+1,i) |
---|
1333 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j+1,i) |
---|
1334 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1335 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k,j+1,i) |
---|
1336 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j+1,i)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â |
---|
1337 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1338 | Â Â |
---|
1339 |           IF ( gp_outside_of_building(6) == 1 .AND. & |
---|
1340 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(2)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1341 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1342 |            location(num_gp,1) = i * dx + 0.5 * dx |
---|
1343 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dy |
---|
1344 |            location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1345 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j+1,i+1) |
---|
1346 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j+1,i+1) |
---|
1347 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1348 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k,j+1,i+1) |
---|
1349 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j+1,i+1) |
---|
1350 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1351 | |
---|
1352 | ! |
---|
1353 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 1 and gridpoint 2, then |
---|
1354 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1355 |           IF ( gp_outside_of_building(1) == 1 .AND. & |
---|
1356 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(2)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1357 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1358 |            location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1359 |            location(num_gp,2) = j * dy + 0.5 * dy |
---|
1360 |            location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1361 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j,i) |
---|
1362 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j,i) |
---|
1363 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k,j,i) |
---|
1364 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1365 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j,i) |
---|
1366 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1367 | |
---|
1368 |           IF ( gp_outside_of_building(2) == 1 .AND. & |
---|
1369 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(1)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1370 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1371 |            location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1372 |            location(num_gp,2) = j * dy + 0.5 * dy |
---|
1373 |            location(num_gp,3) = k * dz - 0.5 * dz |
---|
1374 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k,j+1,i) |
---|
1375 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k,j+1,i) |
---|
1376 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k,j+1,i) |
---|
1377 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1378 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k,j+1,i) |
---|
1379 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1380 | |
---|
1381 | ! |
---|
1382 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 3 and gridpoint 7, then |
---|
1383 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1384 |           IF ( gp_outside_of_building(3) == 1 .AND. & |
---|
1385 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(7)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1386 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1387 |            location(num_gp,1) = i * dx + 0.5 * dx |
---|
1388 |            location(num_gp,2) = j * dy |
---|
1389 |            location(num_gp,3) = k * dz + 0.5 * dz |
---|
1390 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j,i) |
---|
1391 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j,i) |
---|
1392 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1393 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j,i) |
---|
1394 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j,i)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â |
---|
1395 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1396 | Â Â |
---|
1397 |           IF ( gp_outside_of_building(7) == 1 .AND. & |
---|
1398 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(3)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1399 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1400 |            location(num_gp,1) = i * dx + 0.5 * dx |
---|
1401 |            location(num_gp,2) = j * dy |
---|
1402 |            location(num_gp,3) = k * dz + 0.5 * dz |
---|
1403 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j,i+1) |
---|
1404 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j,i+1) |
---|
1405 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1406 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j,i+1) |
---|
1407 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j,i+1) |
---|
1408 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1409 | |
---|
1410 | ! |
---|
1411 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 7 and gridpoint 8, then |
---|
1412 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1413 |           IF ( gp_outside_of_building(7) == 1 .AND. & |
---|
1414 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(8)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1415 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1416 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1417 |            location(num_gp,2) = j * dy + 0.5 * dy |
---|
1418 |            location(num_gp,3) = k * dz + 0.5 * dz |
---|
1419 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j,i+1) |
---|
1420 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j,i+1) |
---|
1421 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j,i+1) |
---|
1422 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1423 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j,i+1) |
---|
1424 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1425 | |
---|
1426 |           IF ( gp_outside_of_building(8) == 1 .AND. & |
---|
1427 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(7)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1428 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1429 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1430 |            location(num_gp,2) = j * dy + 0.5 * dy |
---|
1431 |            location(num_gp,3) = k * dz + 0.5 * dz |
---|
1432 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j+1,i+1) |
---|
1433 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j+1,i+1) |
---|
1434 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j+1,i+1) |
---|
1435 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1436 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j+1,i+1) |
---|
1437 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1438 | |
---|
1439 | ! |
---|
1440 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 4 and gridpoint 8, then |
---|
1441 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1442 |           IF ( gp_outside_of_building(4) == 1 .AND. & |
---|
1443 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(8)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1444 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1445 |            location(num_gp,1) = i * dx + 0.5 * dx |
---|
1446 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dy |
---|
1447 |            location(num_gp,3) = k * dz + 0.5 * dz |
---|
1448 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j+1,i) |
---|
1449 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j+1,i) |
---|
1450 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1451 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j+1,i) |
---|
1452 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j+1,i)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â |
---|
1453 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1454 | Â Â |
---|
1455 |           IF ( gp_outside_of_building(8) == 1 .AND. & |
---|
1456 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(4)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1457 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1458 |            location(num_gp,1) = i * dx + 0.5 * dx |
---|
1459 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dy |
---|
1460 |            location(num_gp,3) = k * dz + 0.5 * dz |
---|
1461 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j+1,i+1) |
---|
1462 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j+1,i+1) |
---|
1463 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1464 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j+1,i+1) |
---|
1465 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j+1,i+1) |
---|
1466 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1467 | |
---|
1468 | ! |
---|
1469 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 3 and gridpoint 4, then |
---|
1470 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1471 |           IF ( gp_outside_of_building(3) == 1 .AND. & |
---|
1472 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(4)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1473 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1474 |            location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1475 |            location(num_gp,2) = j * dy + 0.5 * dy |
---|
1476 |            location(num_gp,3) = k * dz + 0.5 * dz |
---|
1477 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j,i) |
---|
1478 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j,i) |
---|
1479 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j,i) |
---|
1480 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1481 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j,i) |
---|
1482 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1483 | |
---|
1484 |           IF ( gp_outside_of_building(4) == 1 .AND. & |
---|
1485 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(3)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1486 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1487 |            location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1488 |            location(num_gp,2) = j * dy + 0.5 * dy |
---|
1489 |            location(num_gp,3) = k * dz + 0.5 * dz |
---|
1490 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j+1,i) |
---|
1491 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j+1,i) |
---|
1492 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j+1,i) |
---|
1493 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1494 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â de_dz(k+1,j+1,i) |
---|
1495 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1496 | |
---|
1497 | ! |
---|
1498 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 1 and gridpoint 3, then |
---|
1499 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1500 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â (only one case as only building beneath is possible) |
---|
1501 |           IF ( gp_outside_of_building(1) == 1 .AND. & |
---|
1502 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(3)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1503 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1504 |            location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1505 |            location(num_gp,2) = j * dy |
---|
1506 |            location(num_gp,3) = k * dz |
---|
1507 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j,i) |
---|
1508 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j,i) |
---|
1509 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j,i) |
---|
1510 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j,i) |
---|
1511 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1512 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1513 | Â |
---|
1514 | ! |
---|
1515 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 5 and gridpoint 7, then |
---|
1516 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1517 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â (only one case as only building beneath is possible) |
---|
1518 |           IF ( gp_outside_of_building(5) == 1 .AND. & |
---|
1519 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(7)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1520 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1521 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1522 |            location(num_gp,2) = j * dy |
---|
1523 |            location(num_gp,3) = k * dz |
---|
1524 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j,i+1) |
---|
1525 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j,i+1) |
---|
1526 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j,i+1) |
---|
1527 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j,i+1) |
---|
1528 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1529 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1530 | |
---|
1531 | ! |
---|
1532 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 2 and gridpoint 4, then |
---|
1533 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1534 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â (only one case as only building beneath is possible) |
---|
1535 |           IF ( gp_outside_of_building(2) == 1 .AND. & |
---|
1536 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(4)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1537 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1538 |            location(num_gp,1) = i * dx |
---|
1539 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dy |
---|
1540 |            location(num_gp,3) = k * dz |
---|
1541 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j+1,i) |
---|
1542 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j+1,i) |
---|
1543 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j+1,i) |
---|
1544 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j+1,i) |
---|
1545 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1546 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1547 | |
---|
1548 | ! |
---|
1549 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â If wall between gridpoint 6 and gridpoint 8, then |
---|
1550 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Neumann boundary condition has to be applied |
---|
1551 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â (only one case as only building beneath is possible) |
---|
1552 |           IF ( gp_outside_of_building(6) == 1 .AND. & |
---|
1553 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â gp_outside_of_building(8)Â ==Â 0Â )Â THEN |
---|
1554 |            num_gp = num_gp + 1 |
---|
1555 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,1)Â =Â (i+1)Â *Â dx |
---|
1556 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location(num_gp,2)Â =Â (j+1)Â *Â dy |
---|
1557 |            location(num_gp,3) = k * dz |
---|
1558 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ei(num_gp)Â Â Â =Â e(k+1,j+1,i+1) |
---|
1559 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dissi(num_gp)Â =Â diss(k+1,j+1,i+1) |
---|
1560 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dxi(num_gp)Â =Â de_dx(k+1,j+1,i+1) |
---|
1561 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dyi(num_gp)Â =Â de_dy(k+1,j+1,i+1) |
---|
1562 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â de_dzi(num_gp)Â =Â 0.0 |
---|
1563 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1564 | |
---|
1565 | ! |
---|
1566 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Carry out the interpolation |
---|
1567 |           IF ( num_gp == 1 ) THEN |
---|
1568 | ! |
---|
1569 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â If only one of the gridpoints is situated outside of the |
---|
1570 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â building, it follows that the values at the particle |
---|
1571 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location are the same as the gridpoint values |
---|
1572 |            e_int = ei(num_gp) |
---|
1573 | |
---|
1574 |           ELSE IF ( num_gp > 1 ) THEN |
---|
1575 | |
---|
1576 |            d_sum = 0.0 |
---|
1577 | ! |
---|
1578 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Evaluation of the distances between the gridpoints |
---|
1579 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â contributing to the interpolated values, and the particle |
---|
1580 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â location |
---|
1581 |            DO agp = 1, num_gp |
---|
1582 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â d_gp_pl(agp)Â =Â (Â particles(n)%x-location(agp,1)Â )**2Â & |
---|
1583 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â particles(n)%y-location(agp,2)Â )**2Â & |
---|
1584 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â particles(n)%z-location(agp,3)Â )**2 |
---|
1585 |              d_sum    = d_sum + d_gp_pl(agp) |
---|
1586 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1587 | |
---|
1588 | ! |
---|
1589 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Finally the interpolation can be carried out |
---|
1590 |            e_int   = 0.0 |
---|
1591 |            diss_int = 0.0 |
---|
1592 |            de_dx_int = 0.0 |
---|
1593 |            de_dy_int = 0.0 |
---|
1594 |            de_dz_int = 0.0 |
---|
1595 |            DO agp = 1, num_gp |
---|
1596 |              e_int   = e_int   + ( d_sum - d_gp_pl(agp) ) * & |
---|
1597 |                         ei(agp) / ( (num_gp-1) * d_sum ) |
---|
1598 |              diss_int = diss_int + ( d_sum - d_gp_pl(agp) ) * & |
---|
1599 |                        dissi(agp) / ( (num_gp-1) * d_sum ) |
---|
1600 |              de_dx_int = de_dx_int + ( d_sum - d_gp_pl(agp) ) * & |
---|
1601 |                       de_dxi(agp) / ( (num_gp-1) * d_sum ) |
---|
1602 |              de_dy_int = de_dy_int + ( d_sum - d_gp_pl(agp) ) * & |
---|
1603 |                       de_dyi(agp) / ( (num_gp-1) * d_sum ) |
---|
1604 |              de_dz_int = de_dz_int + ( d_sum - d_gp_pl(agp) ) * & |
---|
1605 |                       de_dzi(agp) / ( (num_gp-1) * d_sum ) |
---|
1606 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1607 | |
---|
1608 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1609 | |
---|
1610 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1611 | |
---|
1612 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIFÂ |
---|
1613 | |
---|
1614 | ! |
---|
1615 | !--Â Â Â Â Â Vertically interpolate the horizontally averaged SGS TKE and |
---|
1616 | !--Â Â Â Â Â resolved-scale velocity variances and use the interpolated values |
---|
1617 | !--Â Â Â Â Â to calculate the coefficient fs, which is a measure of the ratio |
---|
1618 | !--Â Â Â Â Â of the subgrid-scale turbulent kinetic energy to the total amount |
---|
1619 | !--Â Â Â Â Â of turbulent kinetic energy. |
---|
1620 |        IF ( k == 0 ) THEN |
---|
1621 |         e_mean_int = hom(0,1,8,0) |
---|
1622 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1623 |         e_mean_int = hom(k,1,8,0) +                  & |
---|
1624 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â hom(k+1,1,8,0)Â -Â hom(k,1,8,0)Â )Â /Â & |
---|
1625 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â zu(k+1)Â -Â zu(k)Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1626 |                       ( particles(n)%z - zu(k) ) |
---|
1627 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1628 | |
---|
1629 |        kw = particles(n)%z / dz |
---|
1630 | |
---|
1631 |        IF ( k == 0 ) THEN |
---|
1632 |         aa = hom(k+1,1,30,0) * ( particles(n)%z / & |
---|
1633 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â 0.5Â *Â (Â zu(k+1)Â -Â zu(k)Â )Â )Â ) |
---|
1634 |         bb = hom(k+1,1,31,0) * ( particles(n)%z / & |
---|
1635 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â 0.5Â *Â (Â zu(k+1)Â -Â zu(k)Â )Â )Â ) |
---|
1636 |         cc = hom(kw+1,1,32,0) * ( particles(n)%z / & |
---|
1637 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â 1.0Â *Â (Â zw(kw+1)Â -Â zw(kw)Â )Â )Â ) |
---|
1638 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1639 |         aa = hom(k,1,30,0) + ( hom(k+1,1,30,0) - hom(k,1,30,0) ) * & |
---|
1640 |               ( ( particles(n)%z - zu(k) ) / ( zu(k+1) - zu(k) ) ) |
---|
1641 |         bb = hom(k,1,31,0) + ( hom(k+1,1,31,0) - hom(k,1,31,0) ) * & |
---|
1642 |               ( ( particles(n)%z - zu(k) ) / ( zu(k+1) - zu(k) ) ) |
---|
1643 |         cc = hom(kw,1,32,0) + ( hom(kw+1,1,32,0)-hom(kw,1,32,0) ) *& |
---|
1644 |               ( ( particles(n)%z - zw(kw) ) / ( zw(kw+1)-zw(kw) ) ) |
---|
1645 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1646 | |
---|
1647 |        vv_int = ( 1.0 / 3.0 ) * ( aa + bb + cc ) |
---|
1648 | |
---|
1649 |        fs_int = ( 2.0 / 3.0 ) * e_mean_int / & |
---|
1650 |              ( vv_int + ( 2.0 / 3.0 ) * e_mean_int ) |
---|
1651 | |
---|
1652 | ! |
---|
1653 | !--Â Â Â Â Â Calculate the Lagrangian timescale according to the suggestion of |
---|
1654 | !--Â Â Â Â Â Weil et al. (2004). |
---|
1655 |        lagr_timescale = ( 4.0 * e_int ) / & |
---|
1656 |                ( 3.0 * fs_int * c_0 * diss_int ) |
---|
1657 | |
---|
1658 | ! |
---|
1659 | !--Â Â Â Â Â Calculate the next particle timestep. dt_gap is the time needed to |
---|
1660 | !--Â Â Â Â Â complete the current LES timestep. |
---|
1661 |        dt_gap = dt_3d - particles(n)%dt_sum |
---|
1662 |        dt_particle = MIN( dt_3d, 0.025 * lagr_timescale, dt_gap ) |
---|
1663 | |
---|
1664 | ! |
---|
1665 | !--Â Â Â Â Â The particle timestep should not be too small in order to prevent |
---|
1666 | !--Â Â Â Â Â the number of particle timesteps of getting too large |
---|
1667 |        IF ( dt_particle < dt_min_part  .AND. dt_min_part < dt_gap ) & |
---|
1668 | Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1669 |         dt_particle = dt_min_part |
---|
1670 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1671 | |
---|
1672 | ! |
---|
1673 | !--Â Â Â Â Â Calculate the SGS velocity components |
---|
1674 |        IF ( particles(n)%age == 0.0 ) THEN |
---|
1675 | ! |
---|
1676 | !--Â Â Â Â Â Â Â For new particles the SGS components are derived from the SGS |
---|
1677 | !--Â Â Â Â Â Â Â TKE. Limit the Gaussian random number to the interval |
---|
1678 | !--Â Â Â Â Â Â Â [-5.0*sigma, 5.0*sigma] in order to prevent the SGS velocities |
---|
1679 | !--Â Â Â Â Â Â Â from becoming unrealistically large. |
---|
1680 |         particles(n)%speed_x_sgs = SQRT( 2.0 * sgs_wfu_part * e_int ) *& |
---|
1681 |                       ( random_gauss( iran_part, 5.0 )  & |
---|
1682 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â -Â 1.0Â ) |
---|
1683 |         particles(n)%speed_y_sgs = SQRT( 2.0 * sgs_wfv_part * e_int ) *& |
---|
1684 |                       ( random_gauss( iran_part, 5.0 )  & |
---|
1685 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â -Â 1.0Â ) |
---|
1686 |         particles(n)%speed_z_sgs = SQRT( 2.0 * sgs_wfw_part * e_int ) *& |
---|
1687 |                       ( random_gauss( iran_part, 5.0 )  & |
---|
1688 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â -Â 1.0Â ) |
---|
1689 | |
---|
1690 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1691 | |
---|
1692 | ! |
---|
1693 | !--Â Â Â Â Â Â Â Restriction of the size of the new timestep: compared to the |
---|
1694 | !--Â Â Â Â Â Â Â previous timestep the increase must not exceed 200% |
---|
1695 | |
---|
1696 |         dt_particle_m = particles(n)%age - particles(n)%age_m |
---|
1697 |         IF ( dt_particle > 2.0 * dt_particle_m ) THEN |
---|
1698 |           dt_particle = 2.0 * dt_particle_m |
---|
1699 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1700 | |
---|
1701 | ! |
---|
1702 | !--Â Â Â Â Â Â Â For old particles the SGS components are correlated with the |
---|
1703 | !--Â Â Â Â Â Â Â values from the previous timestep. Random numbers have also to |
---|
1704 | !--Â Â Â Â Â Â Â be limited (see above). |
---|
1705 | !--Â Â Â Â Â Â Â As negative values for the subgrid TKE are not allowed, the |
---|
1706 | !--Â Â Â Â Â Â Â change of the subgrid TKE with time cannot be smaller than |
---|
1707 | !--Â Â Â Â Â Â Â -e_int/dt_particle. This value is used as a lower boundary |
---|
1708 | !--Â Â Â Â Â Â Â value for the change of TKE |
---|
1709 | |
---|
1710 |         de_dt_min = - e_int / dt_particle |
---|
1711 | |
---|
1712 |         de_dt = ( e_int - particles(n)%e_m ) / dt_particle_m |
---|
1713 | |
---|
1714 |         IF ( de_dt < de_dt_min ) THEN |
---|
1715 |           de_dt = de_dt_min |
---|
1716 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1717 | |
---|
1718 |         particles(n)%speed_x_sgs = particles(n)%speed_x_sgs -     & |
---|
1719 |             fs_int * c_0 * diss_int * particles(n)%speed_x_sgs *  & |
---|
1720 |             dt_particle / ( 4.0 * sgs_wfu_part * e_int ) +     & |
---|
1721 |             ( 2.0 * sgs_wfu_part * de_dt *             & |
---|
1722 |                 particles(n)%speed_x_sgs /           & |
---|
1723 |              ( 2.0 * sgs_wfu_part * e_int ) + de_dx_int      & |
---|
1724 |             ) * dt_particle / 2.0            +     & |
---|
1725 |             SQRT( fs_int * c_0 * diss_int ) *            & |
---|
1726 |             ( random_gauss( iran_part, 5.0 ) - 1.0 ) *       & |
---|
1727 |             SQRT( dt_particle ) |
---|
1728 | |
---|
1729 |         particles(n)%speed_y_sgs = particles(n)%speed_y_sgs -     & |
---|
1730 |             fs_int * c_0 * diss_int * particles(n)%speed_y_sgs *  & |
---|
1731 |             dt_particle / ( 4.0 * sgs_wfv_part * e_int ) +     & |
---|
1732 |             ( 2.0 * sgs_wfv_part * de_dt *             & |
---|
1733 |                 particles(n)%speed_y_sgs /           & |
---|
1734 |              ( 2.0 * sgs_wfv_part * e_int ) + de_dy_int      & |
---|
1735 |             ) * dt_particle / 2.0            +     & |
---|
1736 |             SQRT( fs_int * c_0 * diss_int ) *            & |
---|
1737 |             ( random_gauss( iran_part, 5.0 ) - 1.0 ) *       & |
---|
1738 |             SQRT( dt_particle ) |
---|
1739 | |
---|
1740 |         particles(n)%speed_z_sgs = particles(n)%speed_z_sgs -     & |
---|
1741 |             fs_int * c_0 * diss_int * particles(n)%speed_z_sgs *  & |
---|
1742 |             dt_particle / ( 4.0 * sgs_wfw_part * e_int ) +     & |
---|
1743 |             ( 2.0 * sgs_wfw_part * de_dt *             & |
---|
1744 |                 particles(n)%speed_z_sgs /           & |
---|
1745 |              ( 2.0 * sgs_wfw_part * e_int ) + de_dz_int      & |
---|
1746 |             ) * dt_particle / 2.0            +     & |
---|
1747 |             SQRT( fs_int * c_0 * diss_int ) *            & |
---|
1748 |             ( random_gauss( iran_part, 5.0 ) - 1.0 ) *       & |
---|
1749 |             SQRT( dt_particle ) |
---|
1750 | |
---|
1751 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1752 | |
---|
1753 |        u_int = u_int + particles(n)%speed_x_sgs |
---|
1754 |        v_int = v_int + particles(n)%speed_y_sgs |
---|
1755 |        w_int = w_int + particles(n)%speed_z_sgs |
---|
1756 | |
---|
1757 | ! |
---|
1758 | !--Â Â Â Â Â Store the SGS TKE of the current timelevel which is needed for |
---|
1759 | !--Â Â Â Â Â for calculating the SGS particle velocities at the next timestep |
---|
1760 |        particles(n)%e_m = e_int |
---|
1761 | |
---|
1762 | Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1763 | ! |
---|
1764 | !--Â Â Â Â Â If no SGS velocities are used, only the particle timestep has to |
---|
1765 | !--Â Â Â Â Â be set |
---|
1766 |        dt_particle = dt_3d |
---|
1767 | |
---|
1768 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1769 | |
---|
1770 | ! |
---|
1771 | !--Â Â Â Â Remember the old age of the particle ( needed to prevent that a |
---|
1772 | !--Â Â Â Â particle crosses several PEs during one timestep and for the |
---|
1773 | !--Â Â Â Â evaluation of the subgrid particle velocity fluctuations ) |
---|
1774 |      particles(n)%age_m = particles(n)%age |
---|
1775 | |
---|
1776 | |
---|
1777 | ! |
---|
1778 | !--Â Â Â Â Particle advection |
---|
1779 |      IF ( particle_groups(particles(n)%group)%density_ratio == 0.0 ) THEN |
---|
1780 | ! |
---|
1781 | !--Â Â Â Â Â Pure passive transport (without particle inertia) |
---|
1782 |        particles(n)%x = particles(n)%x + u_int * dt_particle |
---|
1783 |        particles(n)%y = particles(n)%y + v_int * dt_particle |
---|
1784 |        particles(n)%z = particles(n)%z + w_int * dt_particle |
---|
1785 | |
---|
1786 |        particles(n)%speed_x = u_int |
---|
1787 |        particles(n)%speed_y = v_int |
---|
1788 |        particles(n)%speed_z = w_int |
---|
1789 | |
---|
1790 | Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1791 | ! |
---|
1792 | !--Â Â Â Â Â Transport of particles with inertia |
---|
1793 |        particles(n)%x = particles(n)%x + particles(n)%speed_x * & |
---|
1794 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dt_particle |
---|
1795 |        particles(n)%y = particles(n)%y + particles(n)%speed_y * & |
---|
1796 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dt_particle |
---|
1797 |        particles(n)%z = particles(n)%z + particles(n)%speed_z * & |
---|
1798 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dt_particle |
---|
1799 | |
---|
1800 | ! |
---|
1801 | !--Â Â Â Â Â Update of the particle velocity |
---|
1802 |        dens_ratio = particle_groups(particles(n)%group)%density_ratio |
---|
1803 |        IF ( cloud_droplets ) THEN |
---|
1804 |         exp_arg = 4.5 * dens_ratio * molecular_viscosity /    & |
---|
1805 |               ( particles(n)%radius )**2 /          & |
---|
1806 |               ( 1.0 + 0.15 * ( 2.0 * particles(n)%radius *  & |
---|
1807 |                SQRT( ( u_int - particles(n)%speed_x )**2 +  & |
---|
1808 |                   ( v_int - particles(n)%speed_y )**2 +  & |
---|
1809 |                   ( w_int - particles(n)%speed_z )**2 ) / & |
---|
1810 |                       molecular_viscosity )**0.687  & |
---|
1811 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1812 |         exp_term = EXP( -exp_arg * dt_particle ) |
---|
1813 |        ELSEIF ( use_sgs_for_particles ) THEN |
---|
1814 |         exp_arg = particle_groups(particles(n)%group)%exp_arg |
---|
1815 |         exp_term = EXP( -exp_arg * dt_particle ) |
---|
1816 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1817 |         exp_arg = particle_groups(particles(n)%group)%exp_arg |
---|
1818 |         exp_term = particle_groups(particles(n)%group)%exp_term |
---|
1819 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1820 |        particles(n)%speed_x = particles(n)%speed_x * exp_term + & |
---|
1821 |                   u_int * ( 1.0 - exp_term ) |
---|
1822 |        particles(n)%speed_y = particles(n)%speed_y * exp_term + & |
---|
1823 |                   v_int * ( 1.0 - exp_term ) |
---|
1824 |        particles(n)%speed_z = particles(n)%speed_z * exp_term +    & |
---|
1825 |                ( w_int - ( 1.0 - dens_ratio ) * g / exp_arg ) & |
---|
1826 |                   * ( 1.0 - exp_term ) |
---|
1827 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1828 | |
---|
1829 | ! |
---|
1830 | !--Â Â Â Â Increment the particle age and the total time that the particle |
---|
1831 | !--Â Â Â Â has advanced within the particle timestep procedure |
---|
1832 |      particles(n)%age  = particles(n)%age  + dt_particle |
---|
1833 |      particles(n)%dt_sum = particles(n)%dt_sum + dt_particle |
---|
1834 | |
---|
1835 | ! |
---|
1836 | !--Â Â Â Â Check whether there is still a particle that has not yet completed |
---|
1837 | !--Â Â Â Â the total LES timestep |
---|
1838 |      IF ( ( dt_3d - particles(n)%dt_sum ) > 1E-8 ) THEN |
---|
1839 |        dt_3d_reached_l = .FALSE. |
---|
1840 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1841 | |
---|
1842 | Â Â Â Â ENDDOÂ Â ! advection loop |
---|
1843 | |
---|
1844 | ! |
---|
1845 | !--Â Â Particle reflection from walls |
---|
1846 | Â Â Â Â CALL particle_boundary_conds |
---|
1847 | |
---|
1848 | ! |
---|
1849 | !--Â Â User-defined actions after the evaluation of the new particle position |
---|
1850 | Â Â Â Â CALL user_advec_particles |
---|
1851 | |
---|
1852 | ! |
---|
1853 | !--Â Â Find out, if all particles on every PE have completed the LES timestep |
---|
1854 | !--Â Â and set the switch corespondingly |
---|
1855 | #if defined( __parallel ) |
---|
1856 |     CALL MPI_ALLREDUCE( dt_3d_reached_l, dt_3d_reached, 1, MPI_LOGICAL, & |
---|
1857 |               MPI_LAND, comm2d, ierr ) |
---|
1858 | #else |
---|
1859 |     dt_3d_reached = dt_3d_reached_l |
---|
1860 | #endif   |
---|
1861 | |
---|
1862 |     CALL cpu_log( log_point_s(44), 'advec_part_advec', 'stop' ) |
---|
1863 | |
---|
1864 | ! |
---|
1865 | !--Â Â Increment time since last release |
---|
1866 |     IF ( dt_3d_reached ) time_prel = time_prel + dt_3d |
---|
1867 | |
---|
1868 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##0.4' |
---|
1869 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
1870 | !  nd = 0 |
---|
1871 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
1872 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
1873 | !  ENDDO |
---|
1874 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
1875 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
1876 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
1877 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
1878 | !  ENDIF |
---|
1879 | |
---|
1880 | ! |
---|
1881 | !--Â Â If necessary, release new set of particles |
---|
1882 |     IF ( time_prel >= dt_prel .AND. end_time_prel > simulated_time .AND. & |
---|
1883 |       dt_3d_reached ) THEN |
---|
1884 | |
---|
1885 | ! |
---|
1886 | !--Â Â Â Â Check, if particle storage must be extended |
---|
1887 |      IF ( number_of_particles + number_of_initial_particles > & |
---|
1888 |         maximum_number_of_particles ) THEN |
---|
1889 |        IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
1890 |         PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_particles ', & |
---|
1891 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
1892 |         PRINT*, '           but this is not allowed with ', & |
---|
1893 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'NetCDF output switched on' |
---|
1894 | #if defined( __parallel ) |
---|
1895 |         CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
1896 | #else |
---|
1897 | Â Â Â Â Â Â Â Â CALL local_stop |
---|
1898 | #endif |
---|
1899 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1900 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_prt_memory dt_prel' |
---|
1901 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
1902 |         CALL allocate_prt_memory( number_of_initial_particles ) |
---|
1903 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_prt_memory dt_prel' |
---|
1904 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
1905 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1906 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1907 | |
---|
1908 | ! |
---|
1909 | !--Â Â Â Â Check, if tail storage must be extended |
---|
1910 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
1911 |        IF ( number_of_tails + number_of_initial_tails > & |
---|
1912 |          maximum_number_of_tails ) THEN |
---|
1913 |         IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
1914 |           PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_tails ', & |
---|
1915 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
1916 |           PRINT*, '           but this is not allowed wi', & |
---|
1917 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'th NetCDF output switched on' |
---|
1918 | #if defined( __parallel ) |
---|
1919 |           CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
1920 | #else |
---|
1921 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â CALL local_stop |
---|
1922 | #endif |
---|
1923 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
1924 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_tail_memory dt_prel' |
---|
1925 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
1926 |           CALL allocate_tail_memory( number_of_initial_tails ) |
---|
1927 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_tail_memory dt_prel' |
---|
1928 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
1929 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1930 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1931 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1932 | |
---|
1933 | ! |
---|
1934 | !--Â Â Â Â The MOD function allows for changes in the output interval with |
---|
1935 | !--Â Â Â Â restart runs. |
---|
1936 |      time_prel = MOD( time_prel, MAX( dt_prel, dt_3d ) ) |
---|
1937 |      IF ( number_of_initial_particles /= 0 ) THEN |
---|
1938 |        is = number_of_particles+1 |
---|
1939 |        ie = number_of_particles+number_of_initial_particles |
---|
1940 | Â Â Â Â Â Â Â particles(is:ie)Â =Â initial_particles(1:number_of_initial_particles) |
---|
1941 | ! |
---|
1942 | !--Â Â Â Â Â Add random fluctuation to particle positions. Particles should |
---|
1943 | !--Â Â Â Â Â remain in the subdomain. |
---|
1944 |        IF ( random_start_position ) THEN |
---|
1945 |         DO n = is, ie |
---|
1946 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â psl(particles(n)%group)Â /=Â psr(particles(n)%group)Â )Â & |
---|
1947 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1948 |            particles(n)%x = particles(n)%x + & |
---|
1949 |                     ( random_function( iran ) - 0.5 ) * & |
---|
1950 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â pdx(particles(n)%group) |
---|
1951 |            IF ( particles(n)%x <= ( nxl - 0.5 ) * dx ) THEN |
---|
1952 |              particles(n)%x = ( nxl - 0.4999999999 ) * dx |
---|
1953 |            ELSEIF ( particles(n)%x >= ( nxr + 0.5 ) * dx ) THEN |
---|
1954 |              particles(n)%x = ( nxr + 0.4999999999 ) * dx |
---|
1955 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1956 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1957 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â pss(particles(n)%group)Â /=Â psn(particles(n)%group)Â )Â & |
---|
1958 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1959 |            particles(n)%y = particles(n)%y + & |
---|
1960 |                     ( random_function( iran ) - 0.5 ) * & |
---|
1961 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â pdy(particles(n)%group) |
---|
1962 |            IF ( particles(n)%y <= ( nys - 0.5 ) * dy ) THEN |
---|
1963 |              particles(n)%y = ( nys - 0.4999999999 ) * dy |
---|
1964 |            ELSEIF ( particles(n)%y >= ( nyn + 0.5 ) * dy ) THEN |
---|
1965 |              particles(n)%y = ( nyn + 0.4999999999 ) * dy |
---|
1966 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1967 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1968 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â psb(particles(n)%group)Â /=Â pst(particles(n)%group)Â )Â & |
---|
1969 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
1970 |            particles(n)%z = particles(n)%z + & |
---|
1971 |                     ( random_function( iran ) - 0.5 ) * & |
---|
1972 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â pdz(particles(n)%group) |
---|
1973 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1974 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1975 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
1976 | |
---|
1977 | ! |
---|
1978 | !--Â Â Â Â Â Set the beginning of the new particle tails and their age |
---|
1979 |        IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
1980 |         DO n = is, ie |
---|
1981 | ! |
---|
1982 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â New particles which should have a tail, already have got a |
---|
1983 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â provisional tail id unequal zero (see init_particles) |
---|
1984 |           IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) THEN |
---|
1985 |            number_of_tails = number_of_tails + 1 |
---|
1986 |            nn = number_of_tails |
---|
1987 |            particles(n)%tail_id = nn  ! set the final tail id |
---|
1988 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,1,nn)Â =Â particles(n)%x |
---|
1989 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,2,nn)Â =Â particles(n)%y |
---|
1990 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,3,nn)Â =Â particles(n)%z |
---|
1991 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,4,nn)Â =Â particles(n)%color |
---|
1992 |            particles(n)%tailpoints = 1 |
---|
1993 |            IF ( minimum_tailpoint_distance /= 0.0 ) THEN |
---|
1994 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(2,1,nn)Â =Â particles(n)%x |
---|
1995 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(2,2,nn)Â =Â particles(n)%y |
---|
1996 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(2,3,nn)Â =Â particles(n)%z |
---|
1997 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(2,4,nn)Â =Â particles(n)%color |
---|
1998 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1:2,5,nn)Â =Â 0.0 |
---|
1999 |              particles(n)%tailpoints = 2 |
---|
2000 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2001 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2002 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2003 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2004 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after setting the beginning of new tails' |
---|
2005 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2006 | |
---|
2007 |        number_of_particles = number_of_particles + & |
---|
2008 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â number_of_initial_particles |
---|
2009 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2010 | |
---|
2011 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
2012 | |
---|
2013 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##0.5' |
---|
2014 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2015 | !  nd = 0 |
---|
2016 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
2017 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
2018 | !  ENDDO |
---|
2019 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
2020 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
2021 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2022 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2023 | !  ENDIF |
---|
2024 | |
---|
2025 | !  IF ( number_of_particles /= number_of_tails ) THEN |
---|
2026 | !    WRITE (9,*) '--- advec_particles: #2' |
---|
2027 | !    WRITE (9,*) '  #of p=',number_of_particles,' #of t=',number_of_tails |
---|
2028 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2029 | !  ENDIF |
---|
2030 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
2031 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
2032 | !    THEN |
---|
2033 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
2034 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
2035 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2036 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2037 | !    ENDIF |
---|
2038 | !  ENDDO |
---|
2039 | |
---|
2040 | #if defined( __parallel ) |
---|
2041 | ! |
---|
2042 | !--Â Â As soon as one particle has moved beyond the boundary of the domain, it |
---|
2043 | !--Â Â is included in the relevant transfer arrays and marked for subsequent |
---|
2044 | !--Â Â deletion on this PE. |
---|
2045 | !--Â Â First run for crossings in x direction. Find out first the number of |
---|
2046 | !--Â Â particles to be transferred and allocate temporary arrays needed to store |
---|
2047 | !--Â Â them. |
---|
2048 | !--Â Â For a one-dimensional decomposition along y, no transfer is necessary, |
---|
2049 | !--Â Â because the particle remains on the PE. |
---|
2050 |     trlp_count = 0 |
---|
2051 |     trlpt_count = 0 |
---|
2052 |     trrp_count = 0 |
---|
2053 |     trrpt_count = 0 |
---|
2054 | Â Â Â Â IFÂ (Â pdims(1)Â /=Â 1Â )Â THEN |
---|
2055 | ! |
---|
2056 | !--Â Â Â Â First calculate the storage necessary for sending and receiving the |
---|
2057 | !--Â Â Â Â data |
---|
2058 |      DO n = 1, number_of_particles |
---|
2059 |        i = ( particles(n)%x + 0.5 * dx ) * ddx |
---|
2060 | ! |
---|
2061 | !--Â Â Â Â Â Above calculation does not work for indices less than zero |
---|
2062 |        IF ( particles(n)%x < -0.5 * dx ) i = -1 |
---|
2063 | |
---|
2064 |        IF ( i < nxl ) THEN |
---|
2065 |         trlp_count = trlp_count + 1 |
---|
2066 |         IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) trlpt_count = trlpt_count + 1 |
---|
2067 |        ELSEIF ( i > nxr ) THEN |
---|
2068 |         trrp_count = trrp_count + 1 |
---|
2069 |         IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) trrpt_count = trrpt_count + 1 |
---|
2070 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2071 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2072 |      IF ( trlp_count == 0 ) trlp_count = 1 |
---|
2073 |      IF ( trlpt_count == 0 ) trlpt_count = 1 |
---|
2074 |      IF ( trrp_count == 0 ) trrp_count = 1 |
---|
2075 |      IF ( trrpt_count == 0 ) trrpt_count = 1 |
---|
2076 | |
---|
2077 |      ALLOCATE( trlp(trlp_count), trrp(trrp_count) ) |
---|
2078 | |
---|
2079 |      trlp = particle_type( 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, & |
---|
2080 |                 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, & |
---|
2081 |                 0.0, 0, 0, 0, 0 ) |
---|
2082 |      trrp = particle_type( 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, & |
---|
2083 |                 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, & |
---|
2084 |                 0.0, 0, 0, 0, 0 ) |
---|
2085 | |
---|
2086 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
2087 |        ALLOCATE( trlpt(maximum_number_of_tailpoints,5,trlpt_count), & |
---|
2088 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trrpt(maximum_number_of_tailpoints,5,trrpt_count)Â ) |
---|
2089 |        tlength = maximum_number_of_tailpoints * 5 |
---|
2090 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2091 | |
---|
2092 |      trlp_count = 0 |
---|
2093 |      trlpt_count = 0 |
---|
2094 |      trrp_count = 0 |
---|
2095 |      trrpt_count = 0 |
---|
2096 | |
---|
2097 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
2098 | |
---|
2099 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##1' |
---|
2100 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2101 | !  nd = 0 |
---|
2102 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
2103 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
2104 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
2105 | !    THEN |
---|
2106 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
2107 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
2108 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2109 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2110 | !    ENDIF |
---|
2111 | !  ENDDO |
---|
2112 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
2113 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
2114 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2115 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2116 | !  ENDIF |
---|
2117 | |
---|
2118 |     DO n = 1, number_of_particles |
---|
2119 | |
---|
2120 |      nn = particles(n)%tail_id |
---|
2121 | |
---|
2122 |      i = ( particles(n)%x + 0.5 * dx ) * ddx |
---|
2123 | ! |
---|
2124 | !--Â Â Â Â Above calculation does not work for indices less than zero |
---|
2125 |      IF ( particles(n)%x < - 0.5 * dx ) i = -1 |
---|
2126 | |
---|
2127 |      IF ( i < nxl ) THEN |
---|
2128 |        IF ( i < 0 ) THEN |
---|
2129 | ! |
---|
2130 | !--Â Â Â Â Â Â Â Apply boundary condition along x |
---|
2131 |         IF ( ibc_par_lr == 0 ) THEN |
---|
2132 | ! |
---|
2133 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Cyclic condition |
---|
2134 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â pdims(1)Â ==Â 1Â )Â THEN |
---|
2135 |            particles(n)%x    = ( nx + 1 ) * dx + particles(n)%x |
---|
2136 |            particles(n)%origin_x = ( nx + 1 ) * dx + & |
---|
2137 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particles(n)%origin_x |
---|
2138 |            IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2139 |              i = particles(n)%tailpoints |
---|
2140 |              particle_tail_coordinates(1:i,1,nn) = ( nx + 1 ) * dx & |
---|
2141 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â particle_tail_coordinates(1:i,1,nn) |
---|
2142 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2143 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2144 |            trlp_count = trlp_count + 1 |
---|
2145 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trlp(trlp_count)Â =Â particles(n) |
---|
2146 |            trlp(trlp_count)%x = ( nx + 1 ) * dx + trlp(trlp_count)%x |
---|
2147 |            trlp(trlp_count)%origin_x = trlp(trlp_count)%origin_x + & |
---|
2148 |                          ( nx + 1 ) * dx |
---|
2149 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2150 |            deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2151 | |
---|
2152 |            IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2153 |              trlpt_count = trlpt_count + 1 |
---|
2154 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trlpt(:,:,trlpt_count)Â =Â & |
---|
2155 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(:,:,nn) |
---|
2156 |              trlpt(:,1,trlpt_count) = ( nx + 1 ) * dx + & |
---|
2157 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trlpt(:,1,trlpt_count) |
---|
2158 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2159 |              deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2160 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2161 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2162 | |
---|
2163 |         ELSEIF ( ibc_par_lr == 1 ) THEN |
---|
2164 | ! |
---|
2165 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
2166 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2167 |           deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2168 |           IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2169 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2170 |            deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2171 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2172 | |
---|
2173 |         ELSEIF ( ibc_par_lr == 2 ) THEN |
---|
2174 | ! |
---|
2175 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
2176 |           particles(n)%x    = -particles(n)%x |
---|
2177 |           particles(n)%speed_x = -particles(n)%speed_x |
---|
2178 | |
---|
2179 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2180 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2181 | ! |
---|
2182 | !--Â Â Â Â Â Â Â Store particle data in the transfer array, which will be send |
---|
2183 | !--Â Â Â Â Â Â Â to the neighbouring PE |
---|
2184 |         trlp_count = trlp_count + 1 |
---|
2185 | Â Â Â Â Â Â Â Â trlp(trlp_count)Â =Â particles(n) |
---|
2186 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2187 |         deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2188 | |
---|
2189 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2190 |           trlpt_count = trlpt_count + 1 |
---|
2191 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trlpt(:,:,trlpt_count)Â =Â particle_tail_coordinates(:,:,nn) |
---|
2192 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2193 |           deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2194 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2195 | Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2196 | |
---|
2197 |      ELSEIF ( i > nxr ) THEN |
---|
2198 |        IF ( i > nx ) THEN |
---|
2199 | ! |
---|
2200 | !--Â Â Â Â Â Â Â Apply boundary condition along x |
---|
2201 |         IF ( ibc_par_lr == 0 ) THEN |
---|
2202 | ! |
---|
2203 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Cyclic condition |
---|
2204 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â pdims(1)Â ==Â 1Â )Â THEN |
---|
2205 |            particles(n)%x = particles(n)%x - ( nx + 1 ) * dx |
---|
2206 |            particles(n)%origin_x = particles(n)%origin_x - & |
---|
2207 |                        ( nx + 1 ) * dx |
---|
2208 |            IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2209 |              i = particles(n)%tailpoints |
---|
2210 |              particle_tail_coordinates(1:i,1,nn) = - ( nx+1 ) * dx & |
---|
2211 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â particle_tail_coordinates(1:i,1,nn) |
---|
2212 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2213 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2214 |            trrp_count = trrp_count + 1 |
---|
2215 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trrp(trrp_count)Â =Â particles(n) |
---|
2216 |            trrp(trrp_count)%x = trrp(trrp_count)%x - ( nx + 1 ) * dx |
---|
2217 |            trrp(trrp_count)%origin_x = trrp(trrp_count)%origin_x - & |
---|
2218 |                          ( nx + 1 ) * dx |
---|
2219 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2220 |            deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2221 | |
---|
2222 |            IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2223 |              trrpt_count = trrpt_count + 1 |
---|
2224 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trrpt(:,:,trrpt_count)Â =Â & |
---|
2225 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(:,:,nn) |
---|
2226 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trrpt(:,1,trrpt_count)Â =Â trrpt(:,1,trrpt_count)Â -Â & |
---|
2227 |                          ( nx + 1 ) * dx |
---|
2228 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2229 |              deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2230 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2231 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2232 | |
---|
2233 |         ELSEIF ( ibc_par_lr == 1 ) THEN |
---|
2234 | ! |
---|
2235 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
2236 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2237 |           deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2238 |           IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2239 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2240 |            deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2241 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2242 | |
---|
2243 |         ELSEIF ( ibc_par_lr == 2 ) THEN |
---|
2244 | ! |
---|
2245 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
2246 |           particles(n)%x    = 2 * ( nx * dx ) - particles(n)%x |
---|
2247 |           particles(n)%speed_x = -particles(n)%speed_x |
---|
2248 | |
---|
2249 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2250 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2251 | ! |
---|
2252 | !--Â Â Â Â Â Â Â Store particle data in the transfer array, which will be send |
---|
2253 | !--Â Â Â Â Â Â Â to the neighbouring PE |
---|
2254 |         trrp_count = trrp_count + 1 |
---|
2255 | Â Â Â Â Â Â Â Â trrp(trrp_count)Â =Â particles(n) |
---|
2256 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2257 |         deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2258 | |
---|
2259 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2260 |           trrpt_count = trrpt_count + 1 |
---|
2261 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trrpt(:,:,trrpt_count)Â =Â particle_tail_coordinates(:,:,nn) |
---|
2262 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2263 |           deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2264 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2265 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2266 | |
---|
2267 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2268 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
2269 | |
---|
2270 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##2' |
---|
2271 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2272 | !  nd = 0 |
---|
2273 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
2274 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
2275 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
2276 | !    THEN |
---|
2277 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
2278 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
2279 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2280 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2281 | !    ENDIF |
---|
2282 | !  ENDDO |
---|
2283 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
2284 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
2285 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2286 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2287 | !  ENDIF |
---|
2288 | |
---|
2289 | ! |
---|
2290 | !--Â Â Send left boundary, receive right boundary (but first exchange how many |
---|
2291 | !--Â Â and check, if particle storage must be extended) |
---|
2292 | Â Â Â Â IFÂ (Â pdims(1)Â /=Â 1Â )Â THEN |
---|
2293 | |
---|
2294 |      CALL cpu_log( log_point_s(23), 'sendrcv_particles', 'start' ) |
---|
2295 |      CALL MPI_SENDRECV( trlp_count,   1, MPI_INTEGER, pleft, 0, & |
---|
2296 |                trrp_count_recv, 1, MPI_INTEGER, pright, 0, & |
---|
2297 |                comm2d, status, ierr ) |
---|
2298 | |
---|
2299 |      IF ( number_of_particles + trrp_count_recv > & |
---|
2300 |         maximum_number_of_particles )      & |
---|
2301 | Â Â Â Â Â THEN |
---|
2302 |        IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
2303 |         PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_particles ', & |
---|
2304 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
2305 |         PRINT*, '           but this is not allowed with ', & |
---|
2306 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'NetCDF output switched on' |
---|
2307 |         CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2308 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2309 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_prt_memory trrp' |
---|
2310 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2311 |         CALL allocate_prt_memory( trrp_count_recv ) |
---|
2312 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_prt_memory trrp' |
---|
2313 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2314 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2315 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2316 | |
---|
2317 |      CALL MPI_SENDRECV( trlp(1), trlp_count, mpi_particle_type, pleft, 1, & |
---|
2318 |                particles(number_of_particles+1), trrp_count_recv,& |
---|
2319 |                mpi_particle_type, pright, 1,           & |
---|
2320 |                comm2d, status, ierr ) |
---|
2321 | |
---|
2322 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
2323 | |
---|
2324 |        CALL MPI_SENDRECV( trlpt_count,   1, MPI_INTEGER, pleft, 0, & |
---|
2325 |                 trrpt_count_recv, 1, MPI_INTEGER, pright, 0, & |
---|
2326 |                 comm2d, status, ierr ) |
---|
2327 | |
---|
2328 |        IF ( number_of_tails+trrpt_count_recv > maximum_number_of_tails ) & |
---|
2329 | Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
2330 |         IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
2331 |           PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_tails ', & |
---|
2332 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
2333 |           PRINT*, '           but this is not allowed wi', & |
---|
2334 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'th NetCDF output switched on' |
---|
2335 |           CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2336 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2337 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_tail_memory trrpt' |
---|
2338 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2339 |           CALL allocate_tail_memory( trrpt_count_recv ) |
---|
2340 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_tail_memory trrpt' |
---|
2341 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2342 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2343 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2344 | |
---|
2345 |        CALL MPI_SENDRECV( trlpt(1,1,1), trlpt_count*tlength, MPI_REAL,  & |
---|
2346 |                 pleft, 1,                   & |
---|
2347 |                particle_tail_coordinates(1,1,number_of_tails+1), & |
---|
2348 |                 trrpt_count_recv*tlength, MPI_REAL, pright, 1, & |
---|
2349 |                 comm2d, status, ierr ) |
---|
2350 | ! |
---|
2351 | !--Â Â Â Â Â Update the tail ids for the transferred particles |
---|
2352 |        nn = number_of_tails |
---|
2353 |        DO n = number_of_particles+1, number_of_particles+trrp_count_recv |
---|
2354 |         IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) THEN |
---|
2355 |           nn = nn + 1 |
---|
2356 |           particles(n)%tail_id = nn |
---|
2357 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2358 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2359 | |
---|
2360 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2361 | |
---|
2362 |      number_of_particles = number_of_particles + trrp_count_recv |
---|
2363 |      number_of_tails   = number_of_tails   + trrpt_count_recv |
---|
2364 | !    IF ( number_of_particles /= number_of_tails ) THEN |
---|
2365 | !     WRITE (9,*) '--- advec_particles: #3' |
---|
2366 | !     WRITE (9,*) '  #of p=',number_of_particles,' #of t=',number_of_tails |
---|
2367 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2368 | !    ENDIF |
---|
2369 | |
---|
2370 | ! |
---|
2371 | !--Â Â Â Â Send right boundary, receive left boundary |
---|
2372 |      CALL MPI_SENDRECV( trrp_count,   1, MPI_INTEGER, pright, 0, & |
---|
2373 |                trlp_count_recv, 1, MPI_INTEGER, pleft, 0, & |
---|
2374 |                comm2d, status, ierr ) |
---|
2375 | |
---|
2376 |      IF ( number_of_particles + trlp_count_recv > & |
---|
2377 |         maximum_number_of_particles )      & |
---|
2378 | Â Â Â Â Â THEN |
---|
2379 |        IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
2380 |         PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_particles ', & |
---|
2381 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
2382 |         PRINT*, '           but this is not allowed with ', & |
---|
2383 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'NetCDF output switched on' |
---|
2384 |         CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2385 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2386 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_prt_memory trlp' |
---|
2387 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2388 |         CALL allocate_prt_memory( trlp_count_recv ) |
---|
2389 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_prt_memory trlp' |
---|
2390 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2391 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2392 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2393 | |
---|
2394 |      CALL MPI_SENDRECV( trrp(1), trrp_count, mpi_particle_type, pright, 1,& |
---|
2395 |                particles(number_of_particles+1), trlp_count_recv,& |
---|
2396 |                mpi_particle_type, pleft, 1,           & |
---|
2397 |                comm2d, status, ierr ) |
---|
2398 | |
---|
2399 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
2400 | |
---|
2401 |        CALL MPI_SENDRECV( trrpt_count,   1, MPI_INTEGER, pright, 0, & |
---|
2402 |                 trlpt_count_recv, 1, MPI_INTEGER, pleft, 0, & |
---|
2403 |                 comm2d, status, ierr ) |
---|
2404 | |
---|
2405 |        IF ( number_of_tails+trlpt_count_recv > maximum_number_of_tails ) & |
---|
2406 | Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
2407 |         IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
2408 |           PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_tails ', & |
---|
2409 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
2410 |           PRINT*, '           but this is not allowed wi', & |
---|
2411 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'th NetCDF output switched on' |
---|
2412 |           CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2413 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2414 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_tail_memory trlpt' |
---|
2415 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2416 |           CALL allocate_tail_memory( trlpt_count_recv ) |
---|
2417 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_tail_memory trlpt' |
---|
2418 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2419 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2420 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2421 | |
---|
2422 |        CALL MPI_SENDRECV( trrpt(1,1,1), trrpt_count*tlength, MPI_REAL,  & |
---|
2423 |                 pright, 1,                   & |
---|
2424 |                particle_tail_coordinates(1,1,number_of_tails+1), & |
---|
2425 |                 trlpt_count_recv*tlength, MPI_REAL, pleft, 1, & |
---|
2426 |                 comm2d, status, ierr ) |
---|
2427 | ! |
---|
2428 | !--Â Â Â Â Â Update the tail ids for the transferred particles |
---|
2429 |        nn = number_of_tails |
---|
2430 |        DO n = number_of_particles+1, number_of_particles+trlp_count_recv |
---|
2431 |         IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) THEN |
---|
2432 |           nn = nn + 1 |
---|
2433 |           particles(n)%tail_id = nn |
---|
2434 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2435 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2436 | |
---|
2437 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2438 | |
---|
2439 |      number_of_particles = number_of_particles + trlp_count_recv |
---|
2440 |      number_of_tails   = number_of_tails   + trlpt_count_recv |
---|
2441 | !    IF ( number_of_particles /= number_of_tails ) THEN |
---|
2442 | !     WRITE (9,*) '--- advec_particles: #4' |
---|
2443 | !     WRITE (9,*) '  #of p=',number_of_particles,' #of t=',number_of_tails |
---|
2444 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2445 | !    ENDIF |
---|
2446 | |
---|
2447 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
2448 |        DEALLOCATE( trlpt, trrpt ) |
---|
2449 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2450 |      DEALLOCATE( trlp, trrp ) |
---|
2451 | |
---|
2452 |      CALL cpu_log( log_point_s(23), 'sendrcv_particles', 'pause' ) |
---|
2453 | |
---|
2454 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
2455 | |
---|
2456 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##3' |
---|
2457 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2458 | !  nd = 0 |
---|
2459 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
2460 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
2461 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
2462 | !    THEN |
---|
2463 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
2464 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
2465 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2466 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2467 | !    ENDIF |
---|
2468 | !  ENDDO |
---|
2469 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
2470 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
2471 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2472 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2473 | !  ENDIF |
---|
2474 | |
---|
2475 | ! |
---|
2476 | !--Â Â Check whether particles have crossed the boundaries in y direction. Note |
---|
2477 | !--Â Â that this case can also apply to particles that have just been received |
---|
2478 | !--Â Â from the adjacent right or left PE. |
---|
2479 | !--Â Â Find out first the number of particles to be transferred and allocate |
---|
2480 | !--Â Â temporary arrays needed to store them. |
---|
2481 | !--Â Â For a one-dimensional decomposition along x, no transfer is necessary, |
---|
2482 | !--Â Â because the particle remains on the PE. |
---|
2483 |     trsp_count = 0 |
---|
2484 |     trspt_count = 0 |
---|
2485 |     trnp_count = 0 |
---|
2486 |     trnpt_count = 0 |
---|
2487 | Â Â Â Â IFÂ (Â pdims(2)Â /=Â 1Â )Â THEN |
---|
2488 | ! |
---|
2489 | !--Â Â Â Â First calculate the storage necessary for sending and receiving the |
---|
2490 | !--Â Â Â Â data |
---|
2491 |      DO n = 1, number_of_particles |
---|
2492 | Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â particle_mask(n)Â )Â THEN |
---|
2493 |         j = ( particles(n)%y + 0.5 * dy ) * ddy |
---|
2494 | ! |
---|
2495 | !--Â Â Â Â Â Â Â Above calculation does not work for indices less than zero |
---|
2496 |         IF ( particles(n)%y < -0.5 * dy ) j = -1 |
---|
2497 | |
---|
2498 |         IF ( j < nys ) THEN |
---|
2499 |           trsp_count = trsp_count + 1 |
---|
2500 |           IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) trspt_count = trspt_count+1 |
---|
2501 |         ELSEIF ( j > nyn ) THEN |
---|
2502 |           trnp_count = trnp_count + 1 |
---|
2503 |           IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) trnpt_count = trnpt_count+1 |
---|
2504 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2505 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2506 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2507 |      IF ( trsp_count == 0 ) trsp_count = 1 |
---|
2508 |      IF ( trspt_count == 0 ) trspt_count = 1 |
---|
2509 |      IF ( trnp_count == 0 ) trnp_count = 1 |
---|
2510 |      IF ( trnpt_count == 0 ) trnpt_count = 1 |
---|
2511 | |
---|
2512 |      ALLOCATE( trsp(trsp_count), trnp(trnp_count) ) |
---|
2513 | |
---|
2514 |      trsp = particle_type( 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, & |
---|
2515 |                 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, & |
---|
2516 |                 0.0, 0, 0, 0, 0 ) |
---|
2517 |      trnp = particle_type( 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, & |
---|
2518 |                 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, & |
---|
2519 |                 0.0, 0, 0, 0, 0 ) |
---|
2520 | |
---|
2521 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
2522 |        ALLOCATE( trspt(maximum_number_of_tailpoints,5,trspt_count), & |
---|
2523 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trnpt(maximum_number_of_tailpoints,5,trnpt_count)Â ) |
---|
2524 |        tlength = maximum_number_of_tailpoints * 5 |
---|
2525 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2526 | |
---|
2527 |      trsp_count = 0 |
---|
2528 |      trspt_count = 0 |
---|
2529 |      trnp_count = 0 |
---|
2530 |      trnpt_count = 0 |
---|
2531 | |
---|
2532 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
2533 | |
---|
2534 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##4' |
---|
2535 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2536 | !  nd = 0 |
---|
2537 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
2538 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
2539 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
2540 | !    THEN |
---|
2541 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
2542 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
2543 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2544 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2545 | !    ENDIF |
---|
2546 | !  ENDDO |
---|
2547 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
2548 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
2549 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2550 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2551 | !  ENDIF |
---|
2552 | |
---|
2553 |     DO n = 1, number_of_particles |
---|
2554 | |
---|
2555 |      nn = particles(n)%tail_id |
---|
2556 | ! |
---|
2557 | !--Â Â Â Â Only those particles that have not been marked as 'deleted' may be |
---|
2558 | !--Â Â Â Â moved. |
---|
2559 | Â Â Â Â Â IFÂ (Â particle_mask(n)Â )Â THEN |
---|
2560 |        j = ( particles(n)%y + 0.5 * dy ) * ddy |
---|
2561 | ! |
---|
2562 | !--Â Â Â Â Â Above calculation does not work for indices less than zero |
---|
2563 |        IF ( particles(n)%y < -0.5 * dy ) j = -1 |
---|
2564 | |
---|
2565 |        IF ( j < nys ) THEN |
---|
2566 |         IF ( j < 0 ) THEN |
---|
2567 | ! |
---|
2568 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Apply boundary condition along y |
---|
2569 |           IF ( ibc_par_ns == 0 ) THEN |
---|
2570 | ! |
---|
2571 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Cyclic condition |
---|
2572 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â pdims(2)Â ==Â 1Â )Â THEN |
---|
2573 |              particles(n)%y = ( ny + 1 ) * dy + particles(n)%y |
---|
2574 |              particles(n)%origin_y = ( ny + 1 ) * dy + & |
---|
2575 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particles(n)%origin_y |
---|
2576 |              IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2577 |               i = particles(n)%tailpoints |
---|
2578 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1:i,2,nn)Â =Â (Â ny+1Â )Â *Â dy& |
---|
2579 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â particle_tail_coordinates(1:i,2,nn) |
---|
2580 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2581 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2582 |              trsp_count = trsp_count + 1 |
---|
2583 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trsp(trsp_count)Â =Â particles(n) |
---|
2584 |              trsp(trsp_count)%y = ( ny + 1 ) * dy + & |
---|
2585 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trsp(trsp_count)%y |
---|
2586 |              trsp(trsp_count)%origin_y = trsp(trsp_count)%origin_y & |
---|
2587 |                        + ( ny + 1 ) * dy |
---|
2588 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2589 |              deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2590 | |
---|
2591 |              IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2592 |               trspt_count = trspt_count + 1 |
---|
2593 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trspt(:,:,trspt_count)Â =Â & |
---|
2594 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(:,:,nn) |
---|
2595 |               trspt(:,2,trspt_count) = ( ny + 1 ) * dy + & |
---|
2596 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trspt(:,2,trspt_count) |
---|
2597 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2598 |               deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2599 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2600 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2601 | |
---|
2602 |           ELSEIF ( ibc_par_ns == 1 ) THEN |
---|
2603 | ! |
---|
2604 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
2605 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2606 |            deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2607 |            IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2608 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2609 |              deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2610 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2611 | |
---|
2612 |           ELSEIF ( ibc_par_ns == 2 ) THEN |
---|
2613 | ! |
---|
2614 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
2615 |            particles(n)%y    = -particles(n)%y |
---|
2616 |            particles(n)%speed_y = -particles(n)%speed_y |
---|
2617 | |
---|
2618 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2619 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2620 | ! |
---|
2621 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Store particle data in the transfer array, which will be send |
---|
2622 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â to the neighbouring PE |
---|
2623 |           trsp_count = trsp_count + 1 |
---|
2624 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trsp(trsp_count)Â =Â particles(n) |
---|
2625 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2626 |           deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2627 | |
---|
2628 |           IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2629 |            trspt_count = trspt_count + 1 |
---|
2630 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trspt(:,:,trspt_count)Â =Â particle_tail_coordinates(:,:,nn) |
---|
2631 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2632 |            deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2633 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2634 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2635 | |
---|
2636 |        ELSEIF ( j > nyn ) THEN |
---|
2637 |         IF ( j > ny ) THEN |
---|
2638 | ! |
---|
2639 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Apply boundary condition along x |
---|
2640 |           IF ( ibc_par_ns == 0 ) THEN |
---|
2641 | ! |
---|
2642 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Cyclic condition |
---|
2643 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â pdims(2)Â ==Â 1Â )Â THEN |
---|
2644 |              particles(n)%y = particles(n)%y - ( ny + 1 ) * dy |
---|
2645 |              particles(n)%origin_y = particles(n)%origin_y - & |
---|
2646 |                          ( ny + 1 ) * dy |
---|
2647 |              IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2648 |               i = particles(n)%tailpoints |
---|
2649 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1:i,2,nn)Â =Â -Â (ny+1)Â *Â dy& |
---|
2650 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â particle_tail_coordinates(1:i,2,nn) |
---|
2651 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2652 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2653 |              trnp_count = trnp_count + 1 |
---|
2654 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trnp(trnp_count)Â =Â particles(n) |
---|
2655 |              trnp(trnp_count)%y = trnp(trnp_count)%y - & |
---|
2656 |                        ( ny + 1 ) * dy |
---|
2657 |              trnp(trnp_count)%origin_y = trnp(trnp_count)%origin_y & |
---|
2658 |                            - ( ny + 1 ) * dy |
---|
2659 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2660 |              deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2661 | |
---|
2662 |              IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2663 |               trnpt_count = trnpt_count + 1 |
---|
2664 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trnpt(:,:,trnpt_count)Â =Â & |
---|
2665 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(:,:,nn) |
---|
2666 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trnpt(:,2,trnpt_count)Â =Â trnpt(:,2,trnpt_count)Â -Â & |
---|
2667 |                            ( ny + 1 ) * dy |
---|
2668 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2669 |               deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2670 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2671 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2672 | |
---|
2673 |           ELSEIF ( ibc_par_ns == 1 ) THEN |
---|
2674 | ! |
---|
2675 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
2676 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2677 |            deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2678 |            IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2679 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2680 |              deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2681 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2682 | |
---|
2683 |           ELSEIF ( ibc_par_ns == 2 ) THEN |
---|
2684 | ! |
---|
2685 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
2686 |            particles(n)%y    = 2 * ( ny * dy ) - particles(n)%y |
---|
2687 |            particles(n)%speed_y = -particles(n)%speed_y |
---|
2688 | |
---|
2689 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2690 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2691 | ! |
---|
2692 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â Store particle data in the transfer array, which will be send |
---|
2693 | !--Â Â Â Â Â Â Â Â to the neighbouring PE |
---|
2694 |           trnp_count = trnp_count + 1 |
---|
2695 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trnp(trnp_count)Â =Â particles(n) |
---|
2696 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2697 |           deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2698 | |
---|
2699 |           IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2700 |            trnpt_count = trnpt_count + 1 |
---|
2701 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â trnpt(:,:,trnpt_count)Â =Â particle_tail_coordinates(:,:,nn) |
---|
2702 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2703 |            deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2704 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2705 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2706 | |
---|
2707 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2708 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2709 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
2710 | |
---|
2711 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##5' |
---|
2712 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2713 | !  nd = 0 |
---|
2714 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
2715 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
2716 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
2717 | !    THEN |
---|
2718 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
2719 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
2720 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2721 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2722 | !    ENDIF |
---|
2723 | !  ENDDO |
---|
2724 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
2725 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
2726 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2727 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2728 | !  ENDIF |
---|
2729 | |
---|
2730 | ! |
---|
2731 | !--Â Â Send front boundary, receive back boundary (but first exchange how many |
---|
2732 | !--Â Â and check, if particle storage must be extended) |
---|
2733 | Â Â Â Â IFÂ (Â pdims(2)Â /=Â 1Â )Â THEN |
---|
2734 | |
---|
2735 |      CALL cpu_log( log_point_s(23), 'sendrcv_particles', 'continue' ) |
---|
2736 |      CALL MPI_SENDRECV( trsp_count,   1, MPI_INTEGER, psouth, 0, & |
---|
2737 |                trnp_count_recv, 1, MPI_INTEGER, pnorth, 0, & |
---|
2738 |                comm2d, status, ierr ) |
---|
2739 | |
---|
2740 |      IF ( number_of_particles + trnp_count_recv > & |
---|
2741 |         maximum_number_of_particles )      & |
---|
2742 | Â Â Â Â Â THEN |
---|
2743 |        IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
2744 |         PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_particles ', & |
---|
2745 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
2746 |         PRINT*, '           but this is not allowed with ', & |
---|
2747 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'NetCDF output switched on' |
---|
2748 |         CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2749 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2750 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_prt_memory trnp' |
---|
2751 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2752 |         CALL allocate_prt_memory( trnp_count_recv ) |
---|
2753 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_prt_memory trnp' |
---|
2754 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2755 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2756 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2757 | |
---|
2758 |      CALL MPI_SENDRECV( trsp(1), trsp_count, mpi_particle_type, psouth, 1,& |
---|
2759 |                particles(number_of_particles+1), trnp_count_recv,& |
---|
2760 |                mpi_particle_type, pnorth, 1,           & |
---|
2761 |                comm2d, status, ierr ) |
---|
2762 | |
---|
2763 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
2764 | |
---|
2765 |        CALL MPI_SENDRECV( trspt_count,   1, MPI_INTEGER, pleft, 0, & |
---|
2766 |                 trnpt_count_recv, 1, MPI_INTEGER, pright, 0, & |
---|
2767 |                 comm2d, status, ierr ) |
---|
2768 | |
---|
2769 |        IF ( number_of_tails+trnpt_count_recv > maximum_number_of_tails ) & |
---|
2770 | Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
2771 |         IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
2772 |           PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_tails ', & |
---|
2773 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
2774 |           PRINT*, '           but this is not allowed wi', & |
---|
2775 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'th NetCDF output switched on' |
---|
2776 |           CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2777 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2778 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_tail_memory trnpt' |
---|
2779 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2780 |           CALL allocate_tail_memory( trnpt_count_recv ) |
---|
2781 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_tail_memory trnpt' |
---|
2782 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2783 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2784 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2785 | |
---|
2786 |        CALL MPI_SENDRECV( trspt(1,1,1), trspt_count*tlength, MPI_REAL,  & |
---|
2787 |                 psouth, 1,                   & |
---|
2788 |                particle_tail_coordinates(1,1,number_of_tails+1), & |
---|
2789 |                 trnpt_count_recv*tlength, MPI_REAL, pnorth, 1, & |
---|
2790 |                 comm2d, status, ierr ) |
---|
2791 | ! |
---|
2792 | !--Â Â Â Â Â Update the tail ids for the transferred particles |
---|
2793 |        nn = number_of_tails |
---|
2794 |        DO n = number_of_particles+1, number_of_particles+trnp_count_recv |
---|
2795 |         IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) THEN |
---|
2796 |           nn = nn + 1 |
---|
2797 |           particles(n)%tail_id = nn |
---|
2798 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2799 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2800 | |
---|
2801 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2802 | |
---|
2803 |      number_of_particles = number_of_particles + trnp_count_recv |
---|
2804 |      number_of_tails   = number_of_tails   + trnpt_count_recv |
---|
2805 | !    IF ( number_of_particles /= number_of_tails ) THEN |
---|
2806 | !     WRITE (9,*) '--- advec_particles: #5' |
---|
2807 | !     WRITE (9,*) '  #of p=',number_of_particles,' #of t=',number_of_tails |
---|
2808 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2809 | !    ENDIF |
---|
2810 | |
---|
2811 | ! |
---|
2812 | !--Â Â Â Â Send back boundary, receive front boundary |
---|
2813 |      CALL MPI_SENDRECV( trnp_count,   1, MPI_INTEGER, pnorth, 0, & |
---|
2814 |                trsp_count_recv, 1, MPI_INTEGER, psouth, 0, & |
---|
2815 |                comm2d, status, ierr ) |
---|
2816 | |
---|
2817 |      IF ( number_of_particles + trsp_count_recv > & |
---|
2818 |         maximum_number_of_particles )      & |
---|
2819 | Â Â Â Â Â THEN |
---|
2820 |        IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
2821 |         PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_particles ', & |
---|
2822 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
2823 |         PRINT*, '           but this is not allowed with ', & |
---|
2824 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'NetCDF output switched on' |
---|
2825 |         CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2826 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2827 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_prt_memory trsp' |
---|
2828 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2829 |         CALL allocate_prt_memory( trsp_count_recv ) |
---|
2830 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_prt_memory trsp' |
---|
2831 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2832 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2833 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2834 | |
---|
2835 |      CALL MPI_SENDRECV( trnp(1), trnp_count, mpi_particle_type, pnorth, 1,& |
---|
2836 |                particles(number_of_particles+1), trsp_count_recv,& |
---|
2837 |                mpi_particle_type, psouth, 1,           & |
---|
2838 |                comm2d, status, ierr ) |
---|
2839 | |
---|
2840 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
2841 | |
---|
2842 |        CALL MPI_SENDRECV( trnpt_count,   1, MPI_INTEGER, pright, 0, & |
---|
2843 |                 trspt_count_recv, 1, MPI_INTEGER, pleft, 0, & |
---|
2844 |                 comm2d, status, ierr ) |
---|
2845 | |
---|
2846 |        IF ( number_of_tails+trspt_count_recv > maximum_number_of_tails ) & |
---|
2847 | Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
2848 |         IF ( netcdf_output ) THEN |
---|
2849 |           PRINT*, '+++ advec_particles: maximum_number_of_tails ', & |
---|
2850 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'needs to be increased' |
---|
2851 |           PRINT*, '           but this is not allowed wi', & |
---|
2852 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 'th NetCDF output switched on' |
---|
2853 |           CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2854 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
2855 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: before allocate_tail_memory trspt' |
---|
2856 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2857 |           CALL allocate_tail_memory( trspt_count_recv ) |
---|
2858 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: after allocate_tail_memory trspt' |
---|
2859 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2860 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2861 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2862 | |
---|
2863 |        CALL MPI_SENDRECV( trnpt(1,1,1), trnpt_count*tlength, MPI_REAL,  & |
---|
2864 |                 pnorth, 1,                   & |
---|
2865 |                particle_tail_coordinates(1,1,number_of_tails+1), & |
---|
2866 |                 trspt_count_recv*tlength, MPI_REAL, psouth, 1, & |
---|
2867 |                 comm2d, status, ierr ) |
---|
2868 | ! |
---|
2869 | !--Â Â Â Â Â Update the tail ids for the transferred particles |
---|
2870 |        nn = number_of_tails |
---|
2871 |        DO n = number_of_particles+1, number_of_particles+trsp_count_recv |
---|
2872 |         IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) THEN |
---|
2873 |           nn = nn + 1 |
---|
2874 |           particles(n)%tail_id = nn |
---|
2875 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2876 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2877 | |
---|
2878 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2879 | |
---|
2880 |      number_of_particles = number_of_particles + trsp_count_recv |
---|
2881 |      number_of_tails   = number_of_tails   + trspt_count_recv |
---|
2882 | !    IF ( number_of_particles /= number_of_tails ) THEN |
---|
2883 | !     WRITE (9,*) '--- advec_particles: #6' |
---|
2884 | !     WRITE (9,*) '  #of p=',number_of_particles,' #of t=',number_of_tails |
---|
2885 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2886 | !    ENDIF |
---|
2887 | |
---|
2888 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
2889 |        DEALLOCATE( trspt, trnpt ) |
---|
2890 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2891 |      DEALLOCATE( trsp, trnp ) |
---|
2892 | |
---|
2893 |      CALL cpu_log( log_point_s(23), 'sendrcv_particles', 'stop' ) |
---|
2894 | |
---|
2895 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
2896 | |
---|
2897 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##6' |
---|
2898 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2899 | !  nd = 0 |
---|
2900 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
2901 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
2902 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
2903 | !    THEN |
---|
2904 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
2905 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
2906 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2907 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2908 | !    ENDIF |
---|
2909 | !  ENDDO |
---|
2910 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
2911 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
2912 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
2913 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
2914 | !  ENDIF |
---|
2915 | |
---|
2916 | #else |
---|
2917 | |
---|
2918 | ! |
---|
2919 | !--Â Â Apply boundary conditions |
---|
2920 |     DO n = 1, number_of_particles |
---|
2921 | |
---|
2922 |      nn = particles(n)%tail_id |
---|
2923 | |
---|
2924 |      IF ( particles(n)%x < -0.5 * dx ) THEN |
---|
2925 | |
---|
2926 |        IF ( ibc_par_lr == 0 ) THEN |
---|
2927 | ! |
---|
2928 | !--Â Â Â Â Â Â Â Cyclic boundary. Relevant coordinate has to be changed. |
---|
2929 |         particles(n)%x = ( nx + 1 ) * dx + particles(n)%x |
---|
2930 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2931 |           i = particles(n)%tailpoints |
---|
2932 |           particle_tail_coordinates(1:i,1,nn) = ( nx + 1 ) * dx + & |
---|
2933 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1:i,1,nn) |
---|
2934 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2935 |        ELSEIF ( ibc_par_lr == 1 ) THEN |
---|
2936 | ! |
---|
2937 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
2938 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2939 |         deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2940 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2941 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2942 |           deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2943 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2944 |        ELSEIF ( ibc_par_lr == 2 ) THEN |
---|
2945 | ! |
---|
2946 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
2947 |         particles(n)%x    = -dx - particles(n)%x |
---|
2948 |         particles(n)%speed_x = -particles(n)%speed_x |
---|
2949 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2950 | |
---|
2951 |      ELSEIF ( particles(n)%x >= ( nx + 0.5 ) * dx ) THEN |
---|
2952 | |
---|
2953 |        IF ( ibc_par_lr == 0 ) THEN |
---|
2954 | ! |
---|
2955 | !--Â Â Â Â Â Â Â Cyclic boundary. Relevant coordinate has to be changed. |
---|
2956 |         particles(n)%x = particles(n)%x - ( nx + 1 ) * dx |
---|
2957 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2958 |           i = particles(n)%tailpoints |
---|
2959 |           particle_tail_coordinates(1:i,1,nn) = - ( nx + 1 ) * dx + & |
---|
2960 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1:i,1,nn) |
---|
2961 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2962 |        ELSEIF ( ibc_par_lr == 1 ) THEN |
---|
2963 | ! |
---|
2964 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
2965 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2966 |         deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2967 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2968 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2969 |           deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2970 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2971 |        ELSEIF ( ibc_par_lr == 2 ) THEN |
---|
2972 | ! |
---|
2973 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
2974 |         particles(n)%x    = ( nx + 1 ) * dx - particles(n)%x |
---|
2975 |         particles(n)%speed_x = -particles(n)%speed_x |
---|
2976 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2977 | |
---|
2978 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2979 | |
---|
2980 |      IF ( particles(n)%y < -0.5 * dy ) THEN |
---|
2981 | |
---|
2982 |        IF ( ibc_par_ns == 0 ) THEN |
---|
2983 | ! |
---|
2984 | !--Â Â Â Â Â Â Â Cyclic boundary. Relevant coordinate has to be changed. |
---|
2985 |         particles(n)%y = ( ny + 1 ) * dy + particles(n)%y |
---|
2986 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2987 |           i = particles(n)%tailpoints |
---|
2988 |           particle_tail_coordinates(1:i,2,nn) = ( ny + 1 ) * dy + & |
---|
2989 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1:i,2,nn) |
---|
2990 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
2991 |        ELSEIF ( ibc_par_ns == 1 ) THEN |
---|
2992 | ! |
---|
2993 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
2994 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
2995 |         deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
2996 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
2997 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
2998 |           deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
2999 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3000 |        ELSEIF ( ibc_par_ns == 2 ) THEN |
---|
3001 | ! |
---|
3002 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
3003 |         particles(n)%y    = -dy - particles(n)%y |
---|
3004 |         particles(n)%speed_y = -particles(n)%speed_y |
---|
3005 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3006 | |
---|
3007 |      ELSEIF ( particles(n)%y >= ( ny + 0.5 ) * dy ) THEN |
---|
3008 | |
---|
3009 |        IF ( ibc_par_ns == 0 ) THEN |
---|
3010 | ! |
---|
3011 | !--Â Â Â Â Â Â Â Cyclic boundary. Relevant coordinate has to be changed. |
---|
3012 |         particles(n)%y = particles(n)%y - ( ny + 1 ) * dy |
---|
3013 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
3014 |           i = particles(n)%tailpoints |
---|
3015 |           particle_tail_coordinates(1:i,2,nn) = - ( ny + 1 ) * dy + & |
---|
3016 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1:i,2,nn) |
---|
3017 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3018 |        ELSEIF ( ibc_par_ns == 1 ) THEN |
---|
3019 | ! |
---|
3020 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
3021 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
3022 |         deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
3023 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
3024 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
3025 |           deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
3026 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3027 |        ELSEIF ( ibc_par_ns == 2 ) THEN |
---|
3028 | ! |
---|
3029 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
3030 |         particles(n)%y    = ( ny + 1 ) * dy - particles(n)%y |
---|
3031 |         particles(n)%speed_y = -particles(n)%speed_y |
---|
3032 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3033 | |
---|
3034 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3035 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
3036 | |
---|
3037 | #endif |
---|
3038 | |
---|
3039 | ! |
---|
3040 | !--Â Â Apply boundary conditions to those particles that have crossed the top or |
---|
3041 | !--Â Â bottom boundary and delete those particles, which are older than allowed |
---|
3042 |     DO n = 1, number_of_particles |
---|
3043 | |
---|
3044 |      nn = particles(n)%tail_id |
---|
3045 | |
---|
3046 | ! |
---|
3047 | !--Â Â Â Â Stop if particles have moved further than the length of one |
---|
3048 | !--Â Â Â Â PE subdomain |
---|
3049 | Â Â Â Â Â IFÂ (Â ABS(particles(n)%speed_x)Â >Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â &Â |
---|
3050 |         ((nxr-nxl+2)*dx)/(particles(n)%age-particles(n)%age_m) .OR. & |
---|
3051 | Â Â Â Â Â Â Â Â ABS(particles(n)%speed_y)Â >Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3052 | Â Â Â Â Â Â Â Â ((nyn-nys+2)*dy)/(particles(n)%age-particles(n)%age_m)Â )Â THEN |
---|
3053 | |
---|
3054 |        PRINT*, '+++ advec_particles: particle too fast. n = ', n |
---|
3055 | #if defined( __parallel ) |
---|
3056 |        CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
3057 | #else |
---|
3058 | Â Â Â Â Â Â Â CALL local_stop |
---|
3059 | #endif |
---|
3060 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3061 | |
---|
3062 |      IF ( particles(n)%age > particle_maximum_age .AND. & |
---|
3063 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3064 | Â Â Â Â Â THEN |
---|
3065 | Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
3066 |        deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
3067 |        IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
3068 | Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
3069 |         deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
3070 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3071 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3072 | |
---|
3073 |      IF ( particles(n)%z >= zu(nz) .AND. particle_mask(n) ) THEN |
---|
3074 |        IF ( ibc_par_t == 1 ) THEN |
---|
3075 | ! |
---|
3076 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
3077 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
3078 |         deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
3079 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
3080 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
3081 |           deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
3082 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3083 |        ELSEIF ( ibc_par_t == 2 ) THEN |
---|
3084 | ! |
---|
3085 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
3086 |         particles(n)%z    = 2.0 * zu(nz) - particles(n)%z |
---|
3087 |         particles(n)%speed_z = -particles(n)%speed_z |
---|
3088 |         IF ( use_sgs_for_particles .AND. & |
---|
3089 |            particles(n)%speed_z_sgs > 0.0 ) THEN |
---|
3090 |           particles(n)%speed_z_sgs = -particles(n)%speed_z_sgs |
---|
3091 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3092 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
3093 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,3,nn)Â =Â 2.0Â *Â zu(nz)Â -Â & |
---|
3094 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,3,nn) |
---|
3095 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3096 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3097 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3098 |      IF ( particles(n)%z < 0.0 .AND. particle_mask(n) ) THEN |
---|
3099 |        IF ( ibc_par_b == 1 ) THEN |
---|
3100 | ! |
---|
3101 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle absorption |
---|
3102 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(n)Â =Â .FALSE. |
---|
3103 |         deleted_particles = deleted_particles + 1 |
---|
3104 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
3105 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(nn)Â =Â .FALSE. |
---|
3106 |           deleted_tails = deleted_tails + 1 |
---|
3107 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3108 |        ELSEIF ( ibc_par_b == 2 ) THEN |
---|
3109 | ! |
---|
3110 | !--Â Â Â Â Â Â Â Particle reflection |
---|
3111 |         particles(n)%z    = -particles(n)%z |
---|
3112 |         particles(n)%speed_z = -particles(n)%speed_z |
---|
3113 |         IF ( use_sgs_for_particles .AND. & |
---|
3114 |            particles(n)%speed_z_sgs < 0.0 ) THEN |
---|
3115 |           particles(n)%speed_z_sgs = -particles(n)%speed_z_sgs |
---|
3116 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3117 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
3118 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,3,nn)Â =Â 2.0Â *Â zu(nz)Â -Â & |
---|
3119 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,3,nn) |
---|
3120 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3121 |         IF ( use_particle_tails .AND. nn /= 0 ) THEN |
---|
3122 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,3,nn)Â =Â & |
---|
3123 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â -particle_tail_coordinates(1,3,nn) |
---|
3124 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3125 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3126 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3127 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
3128 | |
---|
3129 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##7' |
---|
3130 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3131 | !  nd = 0 |
---|
3132 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
3133 | !    IF ( .NOT. particle_mask(n) ) nd = nd + 1 |
---|
3134 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
3135 | !    THEN |
---|
3136 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
3137 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
3138 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3139 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
3140 | !    ENDIF |
---|
3141 | !  ENDDO |
---|
3142 | !  IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
3143 | !    WRITE (9,*) '*** nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
3144 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3145 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
3146 | !  ENDIF |
---|
3147 | |
---|
3148 | ! |
---|
3149 | !--Â Â Pack particles (eliminate those marked for deletion), |
---|
3150 | !--Â Â determine new number of particles |
---|
3151 |     IF ( number_of_particles > 0 .AND. deleted_particles > 0 ) THEN |
---|
3152 |      nn = 0 |
---|
3153 |      nd = 0 |
---|
3154 |      DO n = 1, number_of_particles |
---|
3155 | Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â particle_mask(n)Â )Â THEN |
---|
3156 |         nn = nn + 1 |
---|
3157 | Â Â Â Â Â Â Â Â particles(nn)Â =Â particles(n) |
---|
3158 | Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
3159 |         nd = nd + 1 |
---|
3160 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3161 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3162 | !    IF ( nd /= deleted_particles ) THEN |
---|
3163 | !     WRITE (9,*) '*** advec_part nd=',nd,' deleted_particles=',deleted_particles |
---|
3164 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3165 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
3166 | !    ENDIF |
---|
3167 | |
---|
3168 |      number_of_particles = number_of_particles - deleted_particles |
---|
3169 | ! |
---|
3170 | !--Â Â Â Â Pack the tails, store the new tail ids and re-assign it to the |
---|
3171 | !--Â Â Â Â respective |
---|
3172 | !--Â Â Â Â particles |
---|
3173 |      IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
3174 |        nn = 0 |
---|
3175 |        nd = 0 |
---|
3176 |        DO n = 1, number_of_tails |
---|
3177 | Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â tail_mask(n)Â )Â THEN |
---|
3178 |           nn = nn + 1 |
---|
3179 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(:,:,nn)Â =Â & |
---|
3180 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(:,:,n) |
---|
3181 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â new_tail_id(n)Â =Â nn |
---|
3182 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
3183 |           nd = nd + 1 |
---|
3184 | !        WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_tails,' #oftails)' |
---|
3185 | !        WRITE (9,*) '  id=',new_tail_id(n) |
---|
3186 | !        CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3187 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3188 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3189 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3190 | |
---|
3191 | !    IF ( nd /= deleted_tails .AND. use_particle_tails ) THEN |
---|
3192 | !     WRITE (9,*) '*** advec_part nd=',nd,' deleted_tails=',deleted_tails |
---|
3193 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3194 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
3195 | !    ENDIF |
---|
3196 | |
---|
3197 |      number_of_tails = number_of_tails - deleted_tails |
---|
3198 | |
---|
3199 | !   nn = 0 |
---|
3200 |      DO n = 1, number_of_particles |
---|
3201 |        IF ( particles(n)%tail_id /= 0 ) THEN |
---|
3202 | !   nn = nn + 1 |
---|
3203 | !   IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id > number_of_tails ) THEN |
---|
3204 | !    WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
3205 | !    WRITE (9,*) '  tail_id=',particles(n)%tail_id |
---|
3206 | !    WRITE (9,*) '  new_tail_id=', new_tail_id(particles(n)%tail_id), & |
---|
3207 | !             ' of (',number_of_tails,')' |
---|
3208 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3209 | !   ENDIF |
---|
3210 |         particles(n)%tail_id = new_tail_id(particles(n)%tail_id) |
---|
3211 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3212 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3213 | |
---|
3214 | !   IF ( nn /= number_of_tails .AND. use_particle_tails ) THEN |
---|
3215 | !    WRITE (9,*) '*** advec_part #of_tails=',number_of_tails,' nn=',nn |
---|
3216 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3217 | !    DO n = 1, number_of_particles |
---|
3218 | !      WRITE (9,*) 'prt# ',n,' tail_id=',particles(n)%tail_id, & |
---|
3219 | !            ' x=',particles(n)%x, ' y=',particles(n)%y, & |
---|
3220 | !            ' z=',particles(n)%z |
---|
3221 | !    ENDDO |
---|
3222 | !    CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
3223 | !   ENDIF |
---|
3224 | |
---|
3225 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
3226 | |
---|
3227 | !  IF ( number_of_particles /= number_of_tails ) THEN |
---|
3228 | !    WRITE (9,*) '--- advec_particles: #7' |
---|
3229 | !    WRITE (9,*) '  #of p=',number_of_particles,' #of t=',number_of_tails |
---|
3230 | !    CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3231 | !  ENDIF |
---|
3232 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##8' |
---|
3233 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3234 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
3235 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
3236 | !    THEN |
---|
3237 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
3238 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
3239 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3240 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
3241 | !    ENDIF |
---|
3242 | !  ENDDO |
---|
3243 | |
---|
3244 | ! |
---|
3245 | !--Â Â Sort particles in the sequence the gridboxes are stored in the memory |
---|
3246 | Â Â Â Â CALL sort_particles |
---|
3247 | |
---|
3248 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##9' |
---|
3249 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3250 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
3251 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
3252 | !    THEN |
---|
3253 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
3254 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
3255 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3256 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
3257 | !    ENDIF |
---|
3258 | !  ENDDO |
---|
3259 | |
---|
3260 | ! |
---|
3261 | !--Â Â Accumulate the number of particles transferred between the subdomains |
---|
3262 | #if defined( __parallel ) |
---|
3263 |     trlp_count_sum   = trlp_count_sum   + trlp_count |
---|
3264 |     trlp_count_recv_sum = trlp_count_recv_sum + trlp_count_recv |
---|
3265 |     trrp_count_sum   = trrp_count_sum   + trrp_count |
---|
3266 |     trrp_count_recv_sum = trrp_count_recv_sum + trrp_count_recv |
---|
3267 |     trsp_count_sum   = trsp_count_sum   + trsp_count |
---|
3268 |     trsp_count_recv_sum = trsp_count_recv_sum + trsp_count_recv |
---|
3269 |     trnp_count_sum   = trnp_count_sum   + trnp_count |
---|
3270 |     trnp_count_recv_sum = trnp_count_recv_sum + trnp_count_recv |
---|
3271 | #endif |
---|
3272 | |
---|
3273 |     IF ( dt_3d_reached ) EXIT |
---|
3274 | |
---|
3275 | Â Â ENDDOÂ Â ! timestep loop |
---|
3276 | |
---|
3277 | |
---|
3278 | ! |
---|
3279 | !-- Re-evaluate the weighting factors. After advection, particles within a |
---|
3280 | !-- grid box may have different weighting factors if some have been advected |
---|
3281 | !-- from a neighbouring box. The factors are re-evaluated so that they are |
---|
3282 | !-- the same for all particles of one box. This procedure must conserve the |
---|
3283 | !-- liquid water content within one box. |
---|
3284 |   IF ( cloud_droplets ) THEN |
---|
3285 | |
---|
3286 |     CALL cpu_log( log_point_s(45), 'advec_part_reeval_we', 'start' ) |
---|
3287 | |
---|
3288 |     ql = 0.0; ql_v = 0.0; ql_vp = 0.0 |
---|
3289 | |
---|
3290 | ! |
---|
3291 | !--Â Â Re-calculate the weighting factors and calculate the liquid water content |
---|
3292 |     DO i = nxl, nxr |
---|
3293 |      DO j = nys, nyn |
---|
3294 |        DO k = nzb, nzt+1 |
---|
3295 | |
---|
3296 | ! |
---|
3297 | !--Â Â Â Â Â Â Â Calculate the total volume of particles in the boxes (ql_vp) as |
---|
3298 | !--Â Â Â Â Â Â Â well as the real volume (ql_v, weighting factor has to be |
---|
3299 | !--Â Â Â Â Â Â Â included) |
---|
3300 |         psi = prt_start_index(k,j,i) |
---|
3301 |         DO n = psi, psi+prt_count(k,j,i)-1 |
---|
3302 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql_vp(k,j,i)Â =Â ql_vp(k,j,i)Â +Â particles(n)%radius**3 |
---|
3303 | |
---|
3304 |           ql_v(k,j,i) = ql_v(k,j,i) + particles(n)%weight_factor * & |
---|
3305 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particles(n)%radius**3 |
---|
3306 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3307 | |
---|
3308 | ! |
---|
3309 | !--Â Â Â Â Â Â Â Re-calculate the weighting factors and calculate the liquid |
---|
3310 | !--Â Â Â Â Â Â Â water content |
---|
3311 | Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â ql_vp(k,j,i)Â /=Â 0.0Â )Â THEN |
---|
3312 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql_vp(k,j,i)Â =Â ql_v(k,j,i)Â /Â ql_vp(k,j,i) |
---|
3313 |           ql(k,j,i) = ql(k,j,i) + rho_l * 1.33333333 * pi * & |
---|
3314 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql_v(k,j,i)Â /Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3315 |                       ( rho_surface * dx * dy * dz ) |
---|
3316 | Â Â Â Â Â Â Â Â ELSE |
---|
3317 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ql(k,j,i)Â =Â 0.0 |
---|
3318 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3319 | |
---|
3320 | ! |
---|
3321 | !--Â Â Â Â Â Â Â Re-assign the weighting factor to the particles |
---|
3322 |         DO n = psi, psi+prt_count(k,j,i)-1 |
---|
3323 |           particles(n)%weight_factor = ql_vp(k,j,i) |
---|
3324 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3325 | |
---|
3326 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3327 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3328 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
3329 | |
---|
3330 |     CALL cpu_log( log_point_s(45), 'advec_part_reeval_we', 'stop' ) |
---|
3331 | |
---|
3332 | Â Â ENDIF |
---|
3333 | |
---|
3334 | ! |
---|
3335 | !-- Set particle attributes defined by the user |
---|
3336 | Â Â CALL user_particle_attributes |
---|
3337 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##10' |
---|
3338 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3339 | !  DO n = 1, number_of_particles |
---|
3340 | !    IF ( particles(n)%tail_id<0 .OR. particles(n)%tail_id>number_of_tails ) & |
---|
3341 | !    THEN |
---|
3342 | !     WRITE (9,*) '+++ n=',n,' (of ',number_of_particles,')' |
---|
3343 | !     WRITE (9,*) '  id=',particles(n)%tail_id,' of (',number_of_tails,')' |
---|
3344 | !     CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3345 | !     CALL MPI_ABORT( comm2d, 9999, ierr ) |
---|
3346 | !    ENDIF |
---|
3347 | !  ENDDO |
---|
3348 | |
---|
3349 | ! |
---|
3350 | !-- If necessary, add the actual particle positions to the particle tails |
---|
3351 |   IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
3352 | |
---|
3353 |     distance = 0.0 |
---|
3354 |     DO n = 1, number_of_particles |
---|
3355 | |
---|
3356 |      nn = particles(n)%tail_id |
---|
3357 | |
---|
3358 |      IF ( nn /= 0 ) THEN |
---|
3359 | ! |
---|
3360 | !--Â Â Â Â Â Calculate the distance between the actual particle position and the |
---|
3361 | !--Â Â Â Â Â next tailpoint |
---|
3362 | !       WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##10.1 nn=',nn |
---|
3363 | !       CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3364 |        IF ( minimum_tailpoint_distance /= 0.0 ) THEN |
---|
3365 |         distance = ( particle_tail_coordinates(1,1,nn) -   & |
---|
3366 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(2,1,nn)Â )**2Â +Â & |
---|
3367 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â particle_tail_coordinates(1,2,nn)Â -Â Â Â & |
---|
3368 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(2,2,nn)Â )**2Â +Â & |
---|
3369 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â particle_tail_coordinates(1,3,nn)Â -Â Â Â & |
---|
3370 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(2,3,nn)Â )**2 |
---|
3371 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3372 | !       WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##10.2' |
---|
3373 | !       CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3374 | ! |
---|
3375 | !--Â Â Â Â Â First, increase the index of all existings tailpoints by one |
---|
3376 |        IF ( distance >= minimum_tailpoint_distance ) THEN |
---|
3377 |         DO i = particles(n)%tailpoints, 1, -1 |
---|
3378 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(i+1,:,nn)Â =Â & |
---|
3379 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(i,:,nn) |
---|
3380 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3381 | ! |
---|
3382 | !--Â Â Â Â Â Â Â Increase the counter which contains the number of tailpoints. |
---|
3383 | !--Â Â Â Â Â Â Â This must always be smaller than the given maximum number of |
---|
3384 | !--Â Â Â Â Â Â Â tailpoints because otherwise the index bounds of |
---|
3385 | !--Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates would be exceeded |
---|
3386 |         IF ( particles(n)%tailpoints < maximum_number_of_tailpoints-1 )& |
---|
3387 | Â Â Â Â Â Â Â Â THEN |
---|
3388 |           particles(n)%tailpoints = particles(n)%tailpoints + 1 |
---|
3389 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3390 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3391 | !       WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##10.3' |
---|
3392 | !       CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3393 | ! |
---|
3394 | !--Â Â Â Â Â In any case, store the new point at the beginning of the tail |
---|
3395 | Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,1,nn)Â =Â particles(n)%x |
---|
3396 | Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,2,nn)Â =Â particles(n)%y |
---|
3397 | Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,3,nn)Â =Â particles(n)%z |
---|
3398 | Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(1,4,nn)Â =Â particles(n)%color |
---|
3399 | !       WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##10.4' |
---|
3400 | !       CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3401 | ! |
---|
3402 | !--Â Â Â Â Â Increase the age of the tailpoints |
---|
3403 |        IF ( minimum_tailpoint_distance /= 0.0 ) THEN |
---|
3404 | Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(2:particles(n)%tailpoints,5,nn)Â =Â Â & |
---|
3405 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(2:particles(n)%tailpoints,5,nn)Â +Â & |
---|
3406 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â dt_3d |
---|
3407 | ! |
---|
3408 | !--Â Â Â Â Â Â Â Delete the last tailpoint, if it has exceeded its maximum age |
---|
3409 | Â Â Â Â Â Â Â Â IFÂ (Â particle_tail_coordinates(particles(n)%tailpoints,5,nn)Â >Â & |
---|
3410 |            maximum_tailpoint_age ) THEN |
---|
3411 |           particles(n)%tailpoints = particles(n)%tailpoints - 1 |
---|
3412 | Â Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3413 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3414 | !       WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##10.5' |
---|
3415 | !       CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3416 | |
---|
3417 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
3418 | |
---|
3419 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
3420 | |
---|
3421 | Â Â ENDIF |
---|
3422 | !  WRITE ( 9, * ) '*** advec_particles: ##11' |
---|
3423 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3424 | |
---|
3425 | ! |
---|
3426 | !-- Write particle statistics on file |
---|
3427 |   IF ( write_particle_statistics ) THEN |
---|
3428 | Â Â Â Â CALL check_open(Â 80Â ) |
---|
3429 | #if defined( __parallel ) |
---|
3430 |     WRITE ( 80, 8000 ) current_timestep_number+1, simulated_time+dt_3d, & |
---|
3431 |               number_of_particles, pleft, trlp_count_sum,   & |
---|
3432 |               trlp_count_recv_sum, pright, trrp_count_sum,   & |
---|
3433 |               trrp_count_recv_sum, psouth, trsp_count_sum,   & |
---|
3434 |               trsp_count_recv_sum, pnorth, trnp_count_sum,   & |
---|
3435 |               trnp_count_recv_sum, maximum_number_of_particles |
---|
3436 | Â Â Â Â CALL close_file(Â 80Â ) |
---|
3437 | #else |
---|
3438 |     WRITE ( 80, 8000 ) current_timestep_number+1, simulated_time+dt_3d, & |
---|
3439 |               number_of_particles, maximum_number_of_particles |
---|
3440 | #endif |
---|
3441 | Â Â ENDIF |
---|
3442 | |
---|
3443 |   CALL cpu_log( log_point(25), 'advec_particles', 'stop' ) |
---|
3444 | |
---|
3445 | ! |
---|
3446 | !-- Formats |
---|
3447 | 8000Â FORMATÂ (I6,1X,F7.2,4X,I6,5X,4(I3,1X,I4,'/',I4,2X),6X,I6) |
---|
3448 | |
---|
3449 | Â END SUBROUTINE advec_particles |
---|
3450 | |
---|
3451 | |
---|
3452 |  SUBROUTINE allocate_prt_memory( number_of_new_particles ) |
---|
3453 | |
---|
3454 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3455 | ! Description: |
---|
3456 | ! ------------ |
---|
3457 | ! Extend particle memory |
---|
3458 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3459 | |
---|
3460 | Â Â USE particle_attributes |
---|
3461 | |
---|
3462 | Â Â IMPLICIT NONE |
---|
3463 | |
---|
3464 |   INTEGER :: new_maximum_number, number_of_new_particles |
---|
3465 | |
---|
3466 |   LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: tmp_particle_mask |
---|
3467 | |
---|
3468 |   TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: tmp_particles |
---|
3469 | |
---|
3470 | |
---|
3471 |   new_maximum_number = maximum_number_of_particles + & |
---|
3472 |           MAX( 5*number_of_new_particles, number_of_initial_particles ) |
---|
3473 | |
---|
3474 |   IF ( write_particle_statistics ) THEN |
---|
3475 | Â Â Â Â CALL check_open(Â 80Â ) |
---|
3476 |     WRITE ( 80, '(''*** Request: '', I7, '' new_maximum_number(prt)'')' ) & |
---|
3477 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â new_maximum_number |
---|
3478 | Â Â Â Â CALL close_file(Â 80Â ) |
---|
3479 | Â Â ENDIF |
---|
3480 | |
---|
3481 |   ALLOCATE( tmp_particles(maximum_number_of_particles), & |
---|
3482 | Â Â Â Â Â Â Â tmp_particle_mask(maximum_number_of_particles)Â ) |
---|
3483 |   tmp_particles   = particles |
---|
3484 |   tmp_particle_mask = particle_mask |
---|
3485 | |
---|
3486 |   DEALLOCATE( particles, particle_mask ) |
---|
3487 |   ALLOCATE( particles(new_maximum_number), & |
---|
3488 | Â Â Â Â Â Â Â particle_mask(new_maximum_number)Â ) |
---|
3489 |   maximum_number_of_particles = new_maximum_number |
---|
3490 | |
---|
3491 | Â Â particles(1:number_of_particles)Â =Â tmp_particles(1:number_of_particles) |
---|
3492 | Â Â particle_mask(1:number_of_particles)Â =Â & |
---|
3493 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tmp_particle_mask(1:number_of_particles) |
---|
3494 | Â Â particle_mask(number_of_particles+1:maximum_number_of_particles)Â =Â .TRUE. |
---|
3495 |   DEALLOCATE( tmp_particles, tmp_particle_mask ) |
---|
3496 | |
---|
3497 | Â END SUBROUTINE allocate_prt_memory |
---|
3498 | |
---|
3499 | |
---|
3500 |  SUBROUTINE allocate_tail_memory( number_of_new_tails ) |
---|
3501 | |
---|
3502 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3503 | ! Description: |
---|
3504 | ! ------------ |
---|
3505 | ! Extend tail memory |
---|
3506 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3507 | |
---|
3508 | Â Â USE particle_attributes |
---|
3509 | |
---|
3510 | Â Â IMPLICIT NONE |
---|
3511 | |
---|
3512 |   INTEGER :: new_maximum_number, number_of_new_tails |
---|
3513 | |
---|
3514 |   LOGICAL, DIMENSION(maximum_number_of_tails) :: tmp_tail_mask |
---|
3515 | |
---|
3516 |   REAL, DIMENSION(maximum_number_of_tailpoints,5,maximum_number_of_tails) :: & |
---|
3517 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tmp_tail |
---|
3518 | |
---|
3519 | |
---|
3520 |   new_maximum_number = maximum_number_of_tails + & |
---|
3521 |              MAX( 5*number_of_new_tails, number_of_initial_tails ) |
---|
3522 | |
---|
3523 |   IF ( write_particle_statistics ) THEN |
---|
3524 | Â Â Â Â CALL check_open(Â 80Â ) |
---|
3525 |     WRITE ( 80, '(''*** Request: '', I5, '' new_maximum_number(tails)'')' ) & |
---|
3526 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â new_maximum_number |
---|
3527 | Â Â Â Â CALL close_file(Â 80Â ) |
---|
3528 | Â Â ENDIF |
---|
3529 | Â Â WRITEÂ (9,*)Â '*** Request: ',new_maximum_number,' new_maximum_number(tails)' |
---|
3530 | !  CALL FLUSH_( 9 ) |
---|
3531 | |
---|
3532 | Â Â tmp_tail(:,:,1:number_of_tails)Â =Â & |
---|
3533 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â particle_tail_coordinates(:,:,1:number_of_tails) |
---|
3534 | Â Â tmp_tail_mask(1:number_of_tails)Â =Â tail_mask(1:number_of_tails) |
---|
3535 | |
---|
3536 |   DEALLOCATE( new_tail_id, particle_tail_coordinates, tail_mask ) |
---|
3537 |   ALLOCATE( new_tail_id(new_maximum_number),             & |
---|
3538 |        particle_tail_coordinates(maximum_number_of_tailpoints,5, & |
---|
3539 |        new_maximum_number),                   & |
---|
3540 | Â Â Â Â Â Â Â tail_mask(new_maximum_number)Â ) |
---|
3541 |   maximum_number_of_tails = new_maximum_number |
---|
3542 | |
---|
3543 |   particle_tail_coordinates = 0.0 |
---|
3544 | Â Â particle_tail_coordinates(:,:,1:number_of_tails)Â =Â & |
---|
3545 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â tmp_tail(:,:,1:number_of_tails) |
---|
3546 | Â Â tail_mask(1:number_of_tails)Â =Â tmp_tail_mask(1:number_of_tails) |
---|
3547 | Â Â tail_mask(number_of_tails+1:maximum_number_of_tails)Â =Â .TRUE. |
---|
3548 | |
---|
3549 | Â END SUBROUTINE allocate_tail_memory |
---|
3550 | |
---|
3551 | |
---|
3552 | Â SUBROUTINE output_particles_netcdf |
---|
3553 | #if defined( __netcdf ) |
---|
3554 | |
---|
3555 | Â Â USE control_parameters |
---|
3556 | Â Â USE netcdf_control |
---|
3557 | Â Â USE particle_attributes |
---|
3558 | |
---|
3559 | Â Â IMPLICIT NONE |
---|
3560 | |
---|
3561 | |
---|
3562 | Â Â CALL check_open(Â 108Â ) |
---|
3563 | |
---|
3564 | ! |
---|
3565 | !-- Update the NetCDF time axis |
---|
3566 |   prt_time_count = prt_time_count + 1 |
---|
3567 | |
---|
3568 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_time_prt, (/ simulated_time /), & |
---|
3569 |               start = (/ prt_time_count /), count = (/ 1 /) ) |
---|
3570 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 1 ) |
---|
3571 | |
---|
3572 | ! |
---|
3573 | !-- Output the real number of particles used |
---|
3574 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_rnop_prt, & |
---|
3575 |               (/ number_of_particles /),  & |
---|
3576 |               start = (/ prt_time_count /), count = (/ 1 /) ) |
---|
3577 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 2 ) |
---|
3578 | |
---|
3579 | ! |
---|
3580 | !-- Output all particle attributes |
---|
3581 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(1), particles%age,     & |
---|
3582 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3583 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3584 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 3 ) |
---|
3585 | |
---|
3586 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(2), particles%dvrp_psize, & |
---|
3587 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3588 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3589 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 4 ) |
---|
3590 | |
---|
3591 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(3), particles%origin_x,  & |
---|
3592 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3593 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3594 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 5 ) |
---|
3595 | |
---|
3596 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(4), particles%origin_y,  & |
---|
3597 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3598 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3599 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 6 ) |
---|
3600 | |
---|
3601 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(5), particles%origin_z,  & |
---|
3602 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3603 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3604 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 7 ) |
---|
3605 | |
---|
3606 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(6), particles%radius,   & |
---|
3607 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3608 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3609 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 8 ) |
---|
3610 | |
---|
3611 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(7), particles%speed_x,   & |
---|
3612 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3613 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3614 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 9 ) |
---|
3615 | |
---|
3616 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(8), particles%speed_y,   & |
---|
3617 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3618 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3619 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 10 ) |
---|
3620 | |
---|
3621 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(9), particles%speed_z,   & |
---|
3622 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3623 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3624 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 11 ) |
---|
3625 | |
---|
3626 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt,id_var_prt(10),particles%weight_factor,& |
---|
3627 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3628 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3629 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 12 ) |
---|
3630 | |
---|
3631 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(11), particles%x,      & |
---|
3632 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3633 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3634 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 13 ) |
---|
3635 | |
---|
3636 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(12), particles%y,     & |
---|
3637 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3638 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3639 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 14 ) |
---|
3640 | |
---|
3641 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(13), particles%z,     & |
---|
3642 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3643 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3644 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 15 ) |
---|
3645 | |
---|
3646 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(14), particles%color,   & |
---|
3647 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3648 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3649 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 16 ) |
---|
3650 | |
---|
3651 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(15), particles%group,   & |
---|
3652 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3653 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3654 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 17 ) |
---|
3655 | |
---|
3656 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(16), particles%tailpoints, & |
---|
3657 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3658 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3659 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 18 ) |
---|
3660 | |
---|
3661 |   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_prt, id_var_prt(17), particles%tail_id,  & |
---|
3662 |               start = (/ 1, prt_time_count /),         & |
---|
3663 |               count = (/ maximum_number_of_particles /) ) |
---|
3664 |   IF (nc_stat /= NF90_NOERR) CALL handle_netcdf_error( 19 ) |
---|
3665 | |
---|
3666 | #endif |
---|
3667 | Â END SUBROUTINE output_particles_netcdf |
---|
3668 | |
---|
3669 | |
---|
3670 | Â SUBROUTINE write_particles |
---|
3671 | |
---|
3672 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3673 | ! Description: |
---|
3674 | ! ------------ |
---|
3675 | ! Write particle data on restart file |
---|
3676 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3677 | |
---|
3678 | Â Â USE control_parameters |
---|
3679 | Â Â USE particle_attributes |
---|
3680 | Â Â USE pegrid |
---|
3681 | |
---|
3682 | Â Â IMPLICIT NONE |
---|
3683 | |
---|
3684 | Â Â CHARACTERÂ (LEN=10)Â ::Â particle_binary_version |
---|
3685 | |
---|
3686 | ! |
---|
3687 | !-- First open the output unit. |
---|
3688 |   IF ( myid_char == '' ) THEN |
---|
3689 |     OPEN ( 90, FILE='PARTICLE_RESTART_DATA_OUT'//myid_char, & |
---|
3690 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â FORM='UNFORMATTED') |
---|
3691 | Â Â ELSE |
---|
3692 |     IF ( myid == 0 ) CALL local_system( 'mkdir PARTICLE_RESTART_DATA_OUT' ) |
---|
3693 | #if defined( __parallel ) |
---|
3694 | ! |
---|
3695 | !--Â Â Set a barrier in order to allow that thereafter all other processors |
---|
3696 | !--Â Â in the directory created by PE0 can open their file |
---|
3697 |     CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr ) |
---|
3698 | #endif |
---|
3699 |     OPEN ( 90, FILE='PARTICLE_RESTART_DATA_OUT/'//myid_char, & |
---|
3700 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â FORM='UNFORMATTED'Â ) |
---|
3701 | Â Â ENDIF |
---|
3702 | |
---|
3703 | ! |
---|
3704 | !-- Write the version number of the binary format. |
---|
3705 | !-- Attention: After changes to the following output commands the version |
---|
3706 | !-- ---------Â number of the variable particle_binary_version must be changed! |
---|
3707 | !--Â Â Â Â Â Â Also, the version number and the list of arrays to be read in |
---|
3708 | !--Â Â Â Â Â Â init_particles must be adjusted accordingly. |
---|
3709 |   particle_binary_version = '3.0' |
---|
3710 | Â Â WRITEÂ (Â 90Â )Â particle_binary_version |
---|
3711 | |
---|
3712 | ! |
---|
3713 | !-- Write some particle parameters, the size of the particle arrays as well as |
---|
3714 | !-- other dvrp-plot variables. |
---|
3715 |   WRITE ( 90 ) bc_par_b, bc_par_lr, bc_par_ns, bc_par_t,          & |
---|
3716 |          maximum_number_of_particles, maximum_number_of_tailpoints,  & |
---|
3717 |          maximum_number_of_tails, number_of_initial_particles,    & |
---|
3718 |          number_of_particles, number_of_particle_groups,       & |
---|
3719 |          number_of_tails, particle_groups, time_prel,         & |
---|
3720 |          time_write_particle_data, uniform_particles |
---|
3721 | |
---|
3722 |   IF ( number_of_initial_particles /= 0 ) WRITE ( 90 ) initial_particles |
---|
3723 | |
---|
3724 |   WRITE ( 90 ) prt_count, prt_start_index |
---|
3725 | Â Â WRITEÂ (Â 90Â )Â particles |
---|
3726 | |
---|
3727 |   IF ( use_particle_tails ) THEN |
---|
3728 | Â Â Â Â WRITEÂ (Â 90Â )Â particle_tail_coordinates |
---|
3729 | Â Â ENDIF |
---|
3730 | |
---|
3731 | Â Â CLOSEÂ (Â 90Â ) |
---|
3732 | |
---|
3733 | Â END SUBROUTINE write_particles |
---|
3734 | |
---|
3735 | |
---|
3736 |  SUBROUTINE collision_efficiency( mean_r, r, e) |
---|
3737 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3738 | ! Description: |
---|
3739 | ! ------------ |
---|
3740 | ! Interpolate collision efficiency from table |
---|
3741 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3742 | |
---|
3743 | Â Â IMPLICIT NONE |
---|
3744 | |
---|
3745 |   INTEGER    :: i, j, k |
---|
3746 | |
---|
3747 |   LOGICAL, SAVE :: first = .TRUE. |
---|
3748 | |
---|
3749 |   REAL     :: aa, bb, cc, dd, dx, dy, e, gg, mean_r, mean_rm, r, rm, & |
---|
3750 |            x, y |
---|
3751 | |
---|
3752 |   REAL, DIMENSION(1:9), SAVE   :: collected_r = 0.0 |
---|
3753 |   REAL, DIMENSION(1:19), SAVE   :: collector_r = 0.0 |
---|
3754 |   REAL, DIMENSION(1:9,1:19), SAVE :: ef = 0.0 |
---|
3755 | |
---|
3756 |   mean_rm = mean_r * 1.0E06 |
---|
3757 |   rm   = r   * 1.0E06 |
---|
3758 | |
---|
3759 |   IF ( first ) THEN |
---|
3760 |     collected_r = (/ 2.0, 3.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0, 15.0, 20.0, 25.0 /) |
---|
3761 |     collector_r = (/ 10.0, 20.0, 30.0, 40.0, 50.0, 60.0, 80.0, 100.0, 150.0,& |
---|
3762 |             200.0, 300.0, 400.0, 500.0, 600.0, 1000.0, 1400.0,   & |
---|
3763 |             1800.0, 2400.0, 3000.0 /) |
---|
3764 |     ef(:,1) = (/0.017, 0.027, 0.037, 0.052, 0.052, 0.052, 0.052, 0.0, 0.0 /) |
---|
3765 |     ef(:,2) = (/0.001, 0.016, 0.027, 0.060, 0.12, 0.17, 0.17, 0.17, 0.0 /) |
---|
3766 |     ef(:,3) = (/0.001, 0.001, 0.02, 0.13, 0.28, 0.37, 0.54, 0.55, 0.47/) |
---|
3767 |     ef(:,4) = (/0.001, 0.001, 0.02, 0.23, 0.4,  0.55, 0.7,  0.75, 0.75/) |
---|
3768 |     ef(:,5) = (/0.01, 0.01, 0.03, 0.3,  0.4,  0.58, 0.73, 0.75, 0.79/) |
---|
3769 |     ef(:,6) = (/0.01, 0.01, 0.13, 0.38, 0.57, 0.68, 0.80, 0.86, 0.91/) |
---|
3770 |     ef(:,7) = (/0.01, 0.085, 0.23, 0.52, 0.68, 0.76, 0.86, 0.92, 0.95/) |
---|
3771 |     ef(:,8) = (/0.01, 0.14, 0.32, 0.60, 0.73, 0.81, 0.90, 0.94, 0.96/) |
---|
3772 |     ef(:,9) = (/0.025, 0.25, 0.43, 0.66, 0.78, 0.83, 0.92, 0.95, 0.96/) |
---|
3773 |     ef(:,10)= (/0.039, 0.3,  0.46, 0.69, 0.81, 0.87, 0.93, 0.95, 0.96/) |
---|
3774 |     ef(:,11)= (/0.095, 0.33, 0.51, 0.72, 0.82, 0.87, 0.93, 0.96, 0.97/) |
---|
3775 |     ef(:,12)= (/0.098, 0.36, 0.51, 0.73, 0.83, 0.88, 0.93, 0.96, 0.97/) |
---|
3776 |     ef(:,13)= (/0.1,  0.36, 0.52, 0.74, 0.83, 0.88, 0.93, 0.96, 0.97/) |
---|
3777 |     ef(:,14)= (/0.17, 0.4,  0.54, 0.72, 0.83, 0.88, 0.94, 0.98, 1.0 /) |
---|
3778 |     ef(:,15)= (/0.15, 0.37, 0.52, 0.74, 0.82, 0.88, 0.94, 0.98, 1.0 /) |
---|
3779 |     ef(:,16)= (/0.11, 0.34, 0.49, 0.71, 0.83, 0.88, 0.94, 0.95, 1.0 /) |
---|
3780 |     ef(:,17)= (/0.08, 0.29, 0.45, 0.68, 0.8,  0.86, 0.96, 0.94, 1.0 /) |
---|
3781 |     ef(:,18)= (/0.04, 0.22, 0.39, 0.62, 0.75, 0.83, 0.92, 0.96, 1.0 /) |
---|
3782 |     ef(:,19)= (/0.02, 0.16, 0.33, 0.55, 0.71, 0.81, 0.90, 0.94, 1.0 /) |
---|
3783 | Â Â ENDIF |
---|
3784 | |
---|
3785 |   DO k = 1, 8 |
---|
3786 |     IF ( collected_r(k) <= mean_rm ) i = k |
---|
3787 | Â Â ENDDO |
---|
3788 | |
---|
3789 |   DO k = 1, 18 |
---|
3790 |     IF ( collector_r(k) <= rm ) j = k |
---|
3791 | Â Â ENDDO |
---|
3792 | |
---|
3793 |   IF ( rm < 10.0 ) THEN |
---|
3794 |     e = 0.0 |
---|
3795 |   ELSEIF ( mean_rm < 2.0 ) THEN |
---|
3796 |     e = 0.001 |
---|
3797 |   ELSEIF ( mean_rm >= 25.0 ) THEN |
---|
3798 |     IF( j <= 3 ) e = 0.55 |
---|
3799 |     IF( j == 4 ) e = 0.8 |
---|
3800 |     IF( j == 5 ) e = 0.9 |
---|
3801 |     IF( j >=6 ) e = 1.0 |
---|
3802 |   ELSEIF ( rm >= 3000.0 ) THEN |
---|
3803 |     e = 1.0 |
---|
3804 | Â Â ELSE |
---|
3805 |     x = mean_rm - collected_r(i) |
---|
3806 |     y = rm - collected_r(j) |
---|
3807 |     dx = collected_r(i+1) - collected_r(i) |
---|
3808 |     dy = collector_r(j+1) - collector_r(j) |
---|
3809 |     aa = x**2 + y**2 |
---|
3810 |     bb = ( dx - x )**2 + y**2 |
---|
3811 |     cc = x**2 + ( dy - y )**2 |
---|
3812 |     dd = ( dx - x )**2 + ( dy - y )**2 |
---|
3813 |     gg = aa + bb + cc + dd |
---|
3814 | |
---|
3815 |     e = ( (gg-aa)*ef(i,j) + (gg-bb)*ef(i+1,j) + (gg-cc)*ef(i,j+1) + & |
---|
3816 | Â Â Â Â Â Â Â (gg-dd)*ef(i+1,j+1)Â )Â /Â (3.0*gg) |
---|
3817 | Â Â ENDIF |
---|
3818 | |
---|
3819 |  END SUBROUTINE collision_efficiency |
---|
3820 | |
---|
3821 | |
---|
3822 | |
---|
3823 | Â SUBROUTINE sort_particles |
---|
3824 | |
---|
3825 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3826 | ! Description: |
---|
3827 | ! ------------ |
---|
3828 | ! Sort particles in the sequence the grid boxes are stored in memory |
---|
3829 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3830 | |
---|
3831 | Â Â USE arrays_3d |
---|
3832 | Â Â USE control_parameters |
---|
3833 | Â Â USE cpulog |
---|
3834 | Â Â USE grid_variables |
---|
3835 | Â Â USE indices |
---|
3836 | Â Â USE interfaces |
---|
3837 | Â Â USE particle_attributes |
---|
3838 | |
---|
3839 | Â Â IMPLICIT NONE |
---|
3840 | |
---|
3841 |   INTEGER :: i, ilow, j, k, n |
---|
3842 | |
---|
3843 |   TYPE(particle_type), DIMENSION(1:number_of_particles) :: particles_temp |
---|
3844 | |
---|
3845 | |
---|
3846 |   CALL cpu_log( log_point_s(47), 'sort_particles', 'start' ) |
---|
3847 | |
---|
3848 | ! |
---|
3849 | !-- Initialize the array used for counting and indexing the particles |
---|
3850 |   prt_count = 0 |
---|
3851 | |
---|
3852 | ! |
---|
3853 | !-- Count the particles per gridbox |
---|
3854 |   DO n = 1, number_of_particles |
---|
3855 | |
---|
3856 |     i = ( particles(n)%x + 0.5 * dx ) * ddx |
---|
3857 |     j = ( particles(n)%y + 0.5 * dy ) * ddy |
---|
3858 |     k = particles(n)%z / dz + 1 ! only exact if equidistant |
---|
3859 | |
---|
3860 | Â Â Â Â prt_count(k,j,i)Â =Â prt_count(k,j,i)Â +Â 1 |
---|
3861 | |
---|
3862 |     IF ( i < nxl .OR. i > nxr .OR. j < nys .OR. j > nyn .OR. k < nzb+1 .OR. & |
---|
3863 |       k > nzt ) THEN |
---|
3864 |      PRINT*, '+++ sort_particles: particle out of range: i=', i, ' j=', & |
---|
3865 |                     j, ' k=', k |
---|
3866 |      PRINT*, '          nxl=', nxl, ' nxr=', nxr, & |
---|
3867 |                    ' nys=', nys, ' nyn=', nyn, & |
---|
3868 |                    ' nzb=', nzb, ' nzt=', nzt |
---|
3869 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
3870 | |
---|
3871 | Â Â ENDDO |
---|
3872 | |
---|
3873 | ! |
---|
3874 | !-- Calculate the lower indices of those ranges of the particles-array |
---|
3875 | !-- containing particles which belong to the same gridpox i,j,k |
---|
3876 |   ilow = 1 |
---|
3877 |   DO i = nxl, nxr |
---|
3878 |     DO j = nys, nyn |
---|
3879 |      DO k = nzb+1, nzt |
---|
3880 | Â Â Â Â Â Â Â prt_start_index(k,j,i)Â =Â ilow |
---|
3881 |        ilow = ilow + prt_count(k,j,i) |
---|
3882 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3883 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
3884 | Â Â ENDDO |
---|
3885 | |
---|
3886 | ! |
---|
3887 | !-- Sorting the particles |
---|
3888 |   DO n = 1, number_of_particles |
---|
3889 | |
---|
3890 |     i = ( particles(n)%x + 0.5 * dx ) * ddx |
---|
3891 |     j = ( particles(n)%y + 0.5 * dy ) * ddy |
---|
3892 |     k = particles(n)%z / dz + 1 ! only exact if equidistant |
---|
3893 | |
---|
3894 | Â Â Â Â particles_temp(prt_start_index(k,j,i))Â =Â particles(n) |
---|
3895 | |
---|
3896 | Â Â Â Â prt_start_index(k,j,i)Â =Â prt_start_index(k,j,i)Â +Â 1 |
---|
3897 | |
---|
3898 | Â Â ENDDO |
---|
3899 | |
---|
3900 | Â Â particles(1:number_of_particles)Â =Â particles_temp |
---|
3901 | |
---|
3902 | ! |
---|
3903 | !-- Reset the index array to the actual start position |
---|
3904 |   DO i = nxl, nxr |
---|
3905 |     DO j = nys, nyn |
---|
3906 |      DO k = nzb+1, nzt |
---|
3907 | Â Â Â Â Â Â Â prt_start_index(k,j,i)Â =Â prt_start_index(k,j,i)Â -Â prt_count(k,j,i) |
---|
3908 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3909 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
3910 | Â Â ENDDO |
---|
3911 | |
---|
3912 |   CALL cpu_log( log_point_s(47), 'sort_particles', 'stop' ) |
---|
3913 | |
---|
3914 | Â END SUBROUTINE sort_particles |
---|