source: palm/trunk/SOURCE/advec_s_up.f90 @ 2696

Last change on this file since 2696 was 2696, checked in by kanani, 4 years ago

Merge of branch palm4u into trunk

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 9.9 KB
Line 
1!> @file advec_s_up.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_s_up.f90 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani $
27!
28! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
29! topography representation via flags
30!
31! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
32! Forced header and separation lines into 80 columns
33!
34! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
35! Module renamed (removed _mod)
36!
37!
38! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
39! Module renamed
40!
41!
42! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
43! Code annotations made doxygen readable
44!
45! 1374 2014-04-25 12:55:07Z raasch
46! missing variables added to ONLY list
47!
48! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
49! REAL constants provided with KIND-attribute
50!
51! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
52! ONLY-attribute added to USE-statements,
53! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
54! kinds are defined in new module kinds,
55! revision history before 2012 removed,
56! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
57! all variable declaration statements
58!
59! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
60! code put under GPL (PALM 3.9)
61!
62! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
63! cpp switch __nopointer added for pointer free version
64!
65! 981 2012-08-09 14:57:44Z maronga
66! Typo removed
67!
68! Revision 1.1  1997/08/29 08:54:33  raasch
69! Initial revision
70!
71!
72! Description:
73! ------------
74!> Advection term for scalar quantities using the Upstream scheme.
75!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0!
76!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
77!------------------------------------------------------------------------------!
78 MODULE advec_s_up_mod
79 
80
81    PRIVATE
82    PUBLIC advec_s_up
83
84    INTERFACE advec_s_up
85       MODULE PROCEDURE advec_s_up
86       MODULE PROCEDURE advec_s_up_ij
87    END INTERFACE advec_s_up
88
89 CONTAINS
90
91
92!------------------------------------------------------------------------------!
93! Description:
94! ------------
95!> Call for all grid points
96!------------------------------------------------------------------------------!
97    SUBROUTINE advec_s_up( sk )
98
99       USE arrays_3d,                                                          &
100           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
101
102       USE control_parameters,                                                 &
103           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
104
105       USE grid_variables,                                                     &
106           ONLY:  ddx, ddy
107
108       USE indices,                                                            &
109           ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt,        &
110                  wall_flags_0
111
112       USE kinds
113
114
115       IMPLICIT NONE
116
117       INTEGER(iwp) ::  i !<
118       INTEGER(iwp) ::  j !<
119       INTEGER(iwp) ::  k !<
120
121       REAL(wp) ::  ukomp !<
122       REAL(wp) ::  vkomp !<
123       REAL(wp) ::  wkomp !<
124#if defined( __nopointer )
125       REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  sk !<
126#else
127       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
128#endif
129
130
131       DO  i = nxl, nxr
132          DO  j = nys, nyn
133             DO  k = nzb+1, nzt
134!
135!--             x-direction
136                ukomp = 0.5_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) ) - u_gtrans
137                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
138                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
139                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j,i-1) ) * ddx     &
140                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
141                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
142                ELSE
143                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
144                                         ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i) ) * ddx     &
145                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
146                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
147                ENDIF
148!
149!--             y-direction
150                vkomp = 0.5_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) ) - v_gtrans
151                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
152                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
153                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j-1,i) ) * ddy     &
154                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
155                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
156                ELSE
157                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
158                                         ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j,i) ) * ddy     &
159                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
160                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
161                ENDIF
162!
163!--             z-direction
164                wkomp = 0.5_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) )
165                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
166                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
167                                         ( sk(k,j,i) - sk(k-1,j,i) ) * ddzu(k) &
168                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
169                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
170                ELSE
171                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
172                                         ( sk(k+1,j,i)-sk(k,j,i) ) * ddzu(k+1) &
173                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
174                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
175                ENDIF
176
177             ENDDO
178          ENDDO
179       ENDDO
180
181    END SUBROUTINE advec_s_up
182
183
184!------------------------------------------------------------------------------!
185! Description:
186! ------------
187!> Call for grid point i,j
188!------------------------------------------------------------------------------!
189    SUBROUTINE advec_s_up_ij( i, j, sk )
190
191       USE arrays_3d,                                                          &
192           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
193
194       USE control_parameters,                                                 &
195           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
196
197       USE grid_variables,                                                     &
198           ONLY:  ddx, ddy
199
200       USE indices,                                                            &
201           ONLY:  nxlg, nxrg, nyng, nysg, nzb, nzt, wall_flags_0
202
203       USE kinds
204
205
206       IMPLICIT NONE
207
208       INTEGER(iwp) ::  i !<
209       INTEGER(iwp) ::  j !<
210       INTEGER(iwp) ::  k !<
211
212       REAL(wp) ::  ukomp !<
213       REAL(wp) ::  vkomp !<
214       REAL(wp) ::  wkomp !<
215       
216#if defined( __nopointer )
217       REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  sk !<
218#else
219       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
220#endif
221
222
223       DO  k = nzb+1, nzt
224!
225!--       x-direction
226          ukomp = 0.5_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) ) - u_gtrans
227          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
228             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
229                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j,i-1) ) * ddx     &
230                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
231                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
232          ELSE
233             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
234                                         ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i) ) * ddx     &
235                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
236                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
237          ENDIF
238!
239!--       y-direction
240          vkomp = 0.5_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) ) - v_gtrans
241          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
242             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
243                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j-1,i) ) * ddy     &
244                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
245                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
246          ELSE
247             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
248                                         ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j,i) ) * ddy     &
249                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
250                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
251          ENDIF
252!
253!--       z-direction
254          wkomp = 0.5_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) )
255          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
256             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
257                                         ( sk(k,j,i) - sk(k-1,j,i) ) * ddzu(k) &
258                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
259                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
260          ELSE
261             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
262                                         ( sk(k+1,j,i)-sk(k,j,i) ) * ddzu(k+1) &
263                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
264                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
265          ENDIF
266
267       ENDDO
268
269    END SUBROUTINE advec_s_up_ij
270
271 END MODULE advec_s_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.