source: palm/trunk/SOURCE/advec_s_up_mod.f90 @ 1851

Last change on this file since 1851 was 1851, checked in by maronga, 5 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 7.7 KB
Line 
1!> @file advec_s_up_mod.f90
2!--------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
6! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
7! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
10! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
11! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
16! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
17!--------------------------------------------------------------------------------!
18!
19! Current revisions:
20! -----------------
21!
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: advec_s_up_mod.f90 1851 2016-04-08 13:32:50Z maronga $
26!
27! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
28! Module renamed
29!
30!
31! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
32! Code annotations made doxygen readable
33!
34! 1374 2014-04-25 12:55:07Z raasch
35! missing variables added to ONLY list
36!
37! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
38! REAL constants provided with KIND-attribute
39!
40! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
41! ONLY-attribute added to USE-statements,
42! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
43! kinds are defined in new module kinds,
44! revision history before 2012 removed,
45! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
46! all variable declaration statements
47!
48! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
49! code put under GPL (PALM 3.9)
50!
51! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
52! cpp switch __nopointer added for pointer free version
53!
54! 981 2012-08-09 14:57:44Z maronga
55! Typo removed
56!
57! Revision 1.1  1997/08/29 08:54:33  raasch
58! Initial revision
59!
60!
61! Description:
62! ------------
63!> Advection term for scalar quantities using the Upstream scheme.
64!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0!
65!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
66!------------------------------------------------------------------------------!
67 MODULE advec_s_up_mod
68 
69
70    PRIVATE
71    PUBLIC advec_s_up
72
73    INTERFACE advec_s_up
74       MODULE PROCEDURE advec_s_up
75       MODULE PROCEDURE advec_s_up_ij
76    END INTERFACE advec_s_up
77
78 CONTAINS
79
80
81!------------------------------------------------------------------------------!
82! Description:
83! ------------
84!> Call for all grid points
85!------------------------------------------------------------------------------!
86    SUBROUTINE advec_s_up( sk )
87
88       USE arrays_3d,                                                          &
89           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
90
91       USE control_parameters,                                                 &
92           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
93
94       USE grid_variables,                                                     &
95           ONLY:  ddx, ddy
96
97       USE indices,                                                            &
98           ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzb_s_inner,&
99                  nzt
100
101       USE kinds
102
103
104       IMPLICIT NONE
105
106       INTEGER(iwp) ::  i !<
107       INTEGER(iwp) ::  j !<
108       INTEGER(iwp) ::  k !<
109
110       REAL(wp) ::  ukomp !<
111       REAL(wp) ::  vkomp !<
112       REAL(wp) ::  wkomp !<
113#if defined( __nopointer )
114       REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  sk !<
115#else
116       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
117#endif
118
119
120       DO  i = nxl, nxr
121          DO  j = nys, nyn
122             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
123!
124!--             x-direction
125                ukomp = 0.5_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) ) - u_gtrans
126                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
127                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
128                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j,i-1) ) * ddx
129                ELSE
130                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
131                                         ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i) ) * ddx
132                ENDIF
133!
134!--             y-direction
135                vkomp = 0.5_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) ) - v_gtrans
136                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
137                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
138                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j-1,i) ) * ddy
139                ELSE
140                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
141                                         ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j,i) ) * ddy
142                ENDIF
143!
144!--             z-direction
145                wkomp = 0.5_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) )
146                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
147                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
148                                         ( sk(k,j,i) - sk(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
149                ELSE
150                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
151                                         ( sk(k+1,j,i)-sk(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
152                ENDIF
153
154             ENDDO
155          ENDDO
156       ENDDO
157
158    END SUBROUTINE advec_s_up
159
160
161!------------------------------------------------------------------------------!
162! Description:
163! ------------
164!> Call for grid point i,j
165!------------------------------------------------------------------------------!
166    SUBROUTINE advec_s_up_ij( i, j, sk )
167
168       USE arrays_3d,                                                          &
169           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
170
171       USE control_parameters,                                                 &
172           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
173
174       USE grid_variables,                                                     &
175           ONLY:  ddx, ddy
176
177       USE indices,                                                            &
178           ONLY:  nxlg, nxrg, nyng, nysg, nzb, nzb_s_inner, nzt
179
180       USE kinds
181
182
183       IMPLICIT NONE
184
185       INTEGER(iwp) ::  i !<
186       INTEGER(iwp) ::  j !<
187       INTEGER(iwp) ::  k !<
188
189       REAL(wp) ::  ukomp !<
190       REAL(wp) ::  vkomp !<
191       REAL(wp) ::  wkomp !<
192       
193#if defined( __nopointer )
194       REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  sk !<
195#else
196       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
197#endif
198
199
200       DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
201!
202!--       x-direction
203          ukomp = 0.5_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) ) - u_gtrans
204          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
205             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
206                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j,i-1) ) * ddx
207          ELSE
208             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
209                                         ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i) ) * ddx
210          ENDIF
211!
212!--       y-direction
213          vkomp = 0.5_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) ) - v_gtrans
214          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
215             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
216                                         ( sk(k,j,i) - sk(k,j-1,i) ) * ddy
217          ELSE
218             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
219                                         ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j,i) ) * ddy
220          ENDIF
221!
222!--       z-direction
223          wkomp = 0.5_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) )
224          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
225             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
226                                         ( sk(k,j,i) - sk(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
227          ELSE
228             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
229                                         ( sk(k+1,j,i)-sk(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
230          ENDIF
231
232       ENDDO
233
234    END SUBROUTINE advec_s_up_ij
235
236 END MODULE advec_s_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.