source: palm/trunk/SOURCE/advec_u_up.f90 @ 3538

Last change on this file since 3538 was 3538, checked in by suehring, 3 years ago

Remove unnecessary double masking of topography in advection and buoyancy terms

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 7.7 KB
Line 
1!> @file advec_u_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_u_up.f90 3538 2018-11-20 10:55:41Z suehring $
27! Remove unnecessary double-masking of topography
28!
29! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
30! Corrected "Former revisions" section
31!
32! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
33! Change in file header (GPL part)
34!
35! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
36!
37! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
38! topography representation via flags
39!
40! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
41! Forced header and separation lines into 80 columns
42!
43! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
44! Module renamed (removed _mod)
45!
46!
47! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
48! Module renamed
49!
50!
51! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
52! Code annotations made doxygen readable
53!
54! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
55! REAL constants provided with KIND-attribute
56!
57! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
58! ONLY-attribute added to USE-statements,
59! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
60! kinds are defined in new module kinds,
61! revision history before 2012 removed,
62! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
63! all variable declaration statements
64!
65! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
66! code put under GPL (PALM 3.9)
67!
68! Revision 1.1  1997/08/29 08:55:25  raasch
69! Initial revision
70!
71!
72! Description:
73! ------------
74!> Advection term for the u velocity-component using 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_u_up_mod
79 
80
81    PRIVATE
82    PUBLIC advec_u_up
83
84    INTERFACE advec_u_up
85       MODULE PROCEDURE advec_u_up
86       MODULE PROCEDURE advec_u_up_ij
87    END INTERFACE advec_u_up
88
89 CONTAINS
90
91
92!------------------------------------------------------------------------------!
93! Description:
94! ------------
95!> Call for all grid points
96!------------------------------------------------------------------------------!
97    SUBROUTINE advec_u_up
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:  nxlu, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
110
111       USE kinds
112
113
114       IMPLICIT NONE
115
116       INTEGER(iwp) ::  i !<
117       INTEGER(iwp) ::  j !<
118       INTEGER(iwp) ::  k !<
119
120       REAL(wp) ::  ukomp !<
121       REAL(wp) ::  vkomp !<
122       REAL(wp) ::  wkomp !<
123
124       
125       DO  i = nxlu, nxr
126          DO  j = nys, nyn
127             DO  k = nzb+1, nzt
128!
129!--             x-direction
130                ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
131                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
132                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
133                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx
134                ELSE
135                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
136                                          ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx
137                ENDIF
138!
139!--             y-direction
140                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i)   + v(k,j+1,i) +                  &
141                                 v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) ) - v_gtrans
142                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
143                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
144                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy
145                ELSE
146                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
147                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy
148                ENDIF
149!
150!--             z-direction
151                wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i)   + w(k-1,j,i) +                  &
152                                 w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
153                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
154                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
155                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
156                ELSE
157                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
158                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
159                ENDIF
160
161             ENDDO
162          ENDDO
163       ENDDO
164
165    END SUBROUTINE advec_u_up
166
167
168!------------------------------------------------------------------------------!
169! Description:
170! ------------
171!> Call for grid point i,j
172!------------------------------------------------------------------------------!
173    SUBROUTINE advec_u_up_ij( i, j )
174
175       USE arrays_3d,                                                          &
176           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
177
178       USE control_parameters,                                                 &
179           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
180
181       USE grid_variables,                                                     &
182           ONLY:  ddx, ddy
183
184       USE indices,                                                            &
185           ONLY:  nzb, nzt
186
187       USE kinds
188
189
190       IMPLICIT NONE
191
192       INTEGER(iwp) ::  i !<
193       INTEGER(iwp) ::  j !<
194       INTEGER(iwp) ::  k !<
195
196       REAL(wp) ::  ukomp !<
197       REAL(wp) ::  vkomp !<
198       REAL(wp) ::  wkomp !<
199
200
201       DO  k = nzb+1, nzt
202!
203!--       x-direction
204          ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
205          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
206             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
207                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx
208          ELSE
209             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
210                                         ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx
211          ENDIF
212!
213!--       y-direction
214          vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) + v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) &
215                         ) - v_gtrans
216          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
217             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
218                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy
219          ELSE
220             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
221                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy
222          ENDIF
223!
224!--       z-direction
225          wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
226          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
227             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
228                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
229          ELSE
230             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
231                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
232          ENDIF
233
234       ENDDO
235
236    END SUBROUTINE advec_u_up_ij
237
238 END MODULE advec_u_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.