source: palm/trunk/SOURCE/advec_s_up.f90 @ 3547

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variable description added some routines

  • Property svn:keywords set to Id
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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 1997-2018 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_s_up.f90 3547 2018-11-21 13:21:24Z suehring $
27! variables documented
28!
29! 3538 2018-11-20 10:55:41Z suehring
30! Remove unnecessary double-masking of topography
31!
32! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
33! Corrected "Former revisions" section
34!
35! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
36! Change in file header (GPL part)
37!
38! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
39!
40! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
41! topography representation via flags
42!
43! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
44! Forced header and separation lines into 80 columns
45!
46! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
47! Module renamed (removed _mod)
48!
49!
50! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
51! Module renamed
52!
53!
54! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
55! Code annotations made doxygen readable
56!
57! 1374 2014-04-25 12:55:07Z raasch
58! missing variables added to ONLY list
59!
60! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
61! REAL constants provided with KIND-attribute
62!
63! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
64! ONLY-attribute added to USE-statements,
65! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
66! kinds are defined in new module kinds,
67! revision history before 2012 removed,
68! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
69! all variable declaration statements
70!
71! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
72! code put under GPL (PALM 3.9)
73!
74! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
75! cpp switch __nopointer added for pointer free version
76!
77! 981 2012-08-09 14:57:44Z maronga
78! Typo removed
79!
80! Revision 1.1  1997/08/29 08:54:33  raasch
81! Initial revision
82!
83!
84! Description:
85! ------------
86!> Advection term for scalar quantities using the Upstream scheme.
87!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0!
88!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
89!------------------------------------------------------------------------------!
90 MODULE advec_s_up_mod
91 
92
93    PRIVATE
94    PUBLIC advec_s_up
95
96    INTERFACE advec_s_up
97       MODULE PROCEDURE advec_s_up
98       MODULE PROCEDURE advec_s_up_ij
99    END INTERFACE advec_s_up
100
101 CONTAINS
102
103
104!------------------------------------------------------------------------------!
105! Description:
106! ------------
107!> Call for all grid points
108!------------------------------------------------------------------------------!
109    SUBROUTINE advec_s_up( sk )
110
111       USE arrays_3d,                                                          &
112           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
113
114       USE control_parameters,                                                 &
115           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
116
117       USE grid_variables,                                                     &
118           ONLY:  ddx, ddy
119
120       USE indices,                                                            &
121           ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt
122
123       USE kinds
124
125
126       IMPLICIT NONE
127
128       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
129       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
130       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
131
132       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
133       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
134       REAL(wp) ::  wkomp !< advection velocity along z-direction
135#if defined( __nopointer )
136       REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  sk !< treated scalar
137#else
138       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk !< treated scalar
139#endif
140
141
142       DO  i = nxl, nxr
143          DO  j = nys, nyn
144             DO  k = nzb+1, nzt
145!
146!--             x-direction
147                ukomp = 0.5_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) ) - u_gtrans
148                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
149                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
150                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j,i-1) ) * ddx
151                ELSE
152                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
153                                         ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i) ) * ddx
154                ENDIF
155!
156!--             y-direction
157                vkomp = 0.5_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) ) - v_gtrans
158                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
159                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
160                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j-1,i) ) * ddy
161                ELSE
162                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
163                                         ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j,i) ) * ddy
164                ENDIF
165!
166!--             z-direction
167                wkomp = 0.5_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) )
168                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
169                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
170                                         ( sk(k,j,i) - sk(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
171                ELSE
172                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
173                                         ( sk(k+1,j,i)-sk(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
174                ENDIF
175
176             ENDDO
177          ENDDO
178       ENDDO
179
180    END SUBROUTINE advec_s_up
181
182
183!------------------------------------------------------------------------------!
184! Description:
185! ------------
186!> Call for grid point i,j
187!------------------------------------------------------------------------------!
188    SUBROUTINE advec_s_up_ij( i, j, sk )
189
190       USE arrays_3d,                                                          &
191           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
192
193       USE control_parameters,                                                 &
194           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
195
196       USE grid_variables,                                                     &
197           ONLY:  ddx, ddy
198
199       USE indices,                                                            &
200           ONLY:  nxlg, nxrg, nyng, nysg, nzb, nzt
201
202       USE kinds
203
204
205       IMPLICIT NONE
206
207       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
208       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
209       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
210
211       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
212       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
213       REAL(wp) ::  wkomp !< advection velocity along z-direction
214       
215#if defined( __nopointer )
216       REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  sk !< treated scalar
217#else
218       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk !< treated scalar
219#endif
220
221
222       DO  k = nzb+1, nzt
223!
224!--       x-direction
225          ukomp = 0.5_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) ) - u_gtrans
226          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
227             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
228                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j,i-1) ) * ddx
229          ELSE
230             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
231                                         ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i) ) * ddx
232          ENDIF
233!
234!--       y-direction
235          vkomp = 0.5_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) ) - v_gtrans
236          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
237             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
238                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j-1,i) ) * ddy
239          ELSE
240             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
241                                         ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j,i) ) * ddy
242          ENDIF
243!
244!--       z-direction
245          wkomp = 0.5_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) )
246          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
247             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
248                                         ( sk(k,j,i) - sk(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
249          ELSE
250             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
251                                         ( sk(k+1,j,i)-sk(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
252          ENDIF
253
254       ENDDO
255
256    END SUBROUTINE advec_s_up_ij
257
258 END MODULE advec_s_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.