source: palm/trunk/SOURCE/advec_u_up.f90 @ 3655

Last change on this file since 3655 was 3655, checked in by knoop, 3 years ago

Bugfix: made "unit" and "found" intend INOUT in module interface subroutines + automatic copyright update

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 8.2 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 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_u_up.f90 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop $
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! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
58! REAL constants provided with KIND-attribute
59!
60! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
61! ONLY-attribute added to USE-statements,
62! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
63! kinds are defined in new module kinds,
64! revision history before 2012 removed,
65! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
66! all variable declaration statements
67!
68! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
69! code put under GPL (PALM 3.9)
70!
71! Revision 1.1  1997/08/29 08:55:25  raasch
72! Initial revision
73!
74!
75! Description:
76! ------------
77!> Advection term for the u velocity-component using upstream scheme.
78!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0!
79!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
80!------------------------------------------------------------------------------!
81 MODULE advec_u_up_mod
82 
83
84    PRIVATE
85    PUBLIC advec_u_up
86
87    INTERFACE advec_u_up
88       MODULE PROCEDURE advec_u_up
89       MODULE PROCEDURE advec_u_up_ij
90    END INTERFACE advec_u_up
91
92 CONTAINS
93
94
95!------------------------------------------------------------------------------!
96! Description:
97! ------------
98!> Call for all grid points
99!------------------------------------------------------------------------------!
100    SUBROUTINE advec_u_up
101
102       USE arrays_3d,                                                          &
103           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
104
105       USE control_parameters,                                                 &
106           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
107
108       USE grid_variables,                                                     &
109           ONLY:  ddx, ddy
110
111       USE indices,                                                            &
112           ONLY:  nxlu, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
113
114       USE kinds
115
116
117       IMPLICIT NONE
118
119       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
120       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
121       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
122
123       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
124       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
125       REAL(wp) ::  wkomp !< advection velocity along z-direction
126
127       
128       DO  i = nxlu, nxr
129          DO  j = nys, nyn
130             DO  k = nzb+1, nzt
131!
132!--             x-direction
133                ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
134                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
135                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
136                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx
137                ELSE
138                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
139                                          ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx
140                ENDIF
141!
142!--             y-direction
143                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i)   + v(k,j+1,i) +                  &
144                                 v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) ) - v_gtrans
145                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
146                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
147                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy
148                ELSE
149                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
150                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy
151                ENDIF
152!
153!--             z-direction
154                wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i)   + w(k-1,j,i) +                  &
155                                 w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
156                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
157                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
158                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
159                ELSE
160                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
161                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
162                ENDIF
163
164             ENDDO
165          ENDDO
166       ENDDO
167
168    END SUBROUTINE advec_u_up
169
170
171!------------------------------------------------------------------------------!
172! Description:
173! ------------
174!> Call for grid point i,j
175!------------------------------------------------------------------------------!
176    SUBROUTINE advec_u_up_ij( i, j )
177
178       USE arrays_3d,                                                          &
179           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
180
181       USE control_parameters,                                                 &
182           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
183
184       USE grid_variables,                                                     &
185           ONLY:  ddx, ddy
186
187       USE indices,                                                            &
188           ONLY:  nzb, nzt
189
190       USE kinds
191
192
193       IMPLICIT NONE
194
195       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
196       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
197       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
198
199       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
200       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
201       REAL(wp) ::  wkomp !< advection velocity along z-direction
202
203
204       DO  k = nzb+1, nzt
205!
206!--       x-direction
207          ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
208          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
209             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
210                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx
211          ELSE
212             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
213                                         ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx
214          ENDIF
215!
216!--       y-direction
217          vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) + v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) &
218                         ) - v_gtrans
219          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
220             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
221                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy
222          ELSE
223             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
224                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy
225          ENDIF
226!
227!--       z-direction
228          wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
229          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
230             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
231                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
232          ELSE
233             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
234                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
235          ENDIF
236
237       ENDDO
238
239    END SUBROUTINE advec_u_up_ij
240
241 END MODULE advec_u_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.