source: palm/trunk/SOURCE/advec_v_up.f90 @ 2232

Last change on this file since 2232 was 2232, checked in by suehring, 4 years ago

Adjustments according new topography and surface-modelling concept implemented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 9.4 KB
Line 
1!> @file advec_v_up.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
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! topography representation via flags
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_v_up.f90 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring $
27!
28! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
29! Forced header and separation lines into 80 columns
30!
31! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
32! Module renamed (removed _mod)
33!
34!
35! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
36! Module renamed
37!
38!
39! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
40! Code annotations made doxygen readable
41!
42! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
43! REAL constants provided with KIND-attribute
44!
45! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
46! ONLY-attribute added to USE-statements,
47! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
48! kinds are defined in new module kinds,
49! revision history before 2012 removed,
50! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
51! all variable declaration statements
52!
53! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
54! code put under GPL (PALM 3.9)
55!
56! Revision 1.1  1997/08/29 08:56:05  raasch
57! Initial revision
58!
59!
60! Description:
61! ------------
62!> Advection term for the v velocity-component using upstream scheme.
63!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0!
64!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
65!------------------------------------------------------------------------------!
66 MODULE advec_v_up_mod
67 
68
69    PRIVATE
70    PUBLIC advec_v_up
71
72    INTERFACE advec_v_up
73       MODULE PROCEDURE advec_v_up
74       MODULE PROCEDURE advec_v_up_ij
75    END INTERFACE advec_v_up
76
77 CONTAINS
78
79
80!------------------------------------------------------------------------------!
81! Description:
82! ------------
83!> Call for all grid points
84!------------------------------------------------------------------------------!
85    SUBROUTINE advec_v_up
86
87       USE arrays_3d,                                                          &
88           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
89
90       USE control_parameters,                                                 &
91           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
92
93       USE grid_variables,                                                     &
94           ONLY:  ddx, ddy
95
96       USE indices,                                                            &
97           ONLY:  nxl, nxr, nyn, nysv, nzb, nzt, wall_flags_0
98
99       USE kinds
100
101
102       IMPLICIT NONE
103
104       INTEGER(iwp) ::  i !<
105       INTEGER(iwp) ::  j !<
106       INTEGER(iwp) ::  k !<
107
108       REAL(wp) ::  ukomp !<
109       REAL(wp) ::  vkomp !<
110       REAL(wp) ::  wkomp !<       
111
112
113       DO  i = nxl, nxr
114          DO  j = nysv, nyn
115             DO  k = nzb+1, nzt
116!
117!--             x-direction
118                ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i)   + u(k,j-1,i) +                  &
119                                 u(k,j,i+1) + u(k,j-1,i+1) ) - u_gtrans
120                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
121                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
122                                         ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1) ) * ddx       &
123                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
124                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
125                ELSE
126                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
127                                         ( v(k,j,i+1) - v(k,j,i) ) * ddx       &
128                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
129                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
130                ENDIF
131!
132!--             y-direction
133                vkomp = v(k,j,i) - v_gtrans
134                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
135                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
136                                         ( v(k,j,i) - v(k,j-1,i) ) * ddy       &
137                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
138                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
139                ELSE
140                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
141                                         ( v(k,j+1,i) - v(k,j,i) ) * ddy       &
142                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
143                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
144                ENDIF
145!
146!--             z-direction
147                wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i)  + w(k-1,j,i) +                   &
148                                 w(k,j-1,i) + w(k-1,j-1,i) )
149                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
150                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
151                                         ( v(k,j,i) - v(k-1,j,i) ) * ddzu(k)   &
152                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
153                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
154                ELSE
155                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
156                                         ( v(k+1,j,i) - v(k,j,i) ) * ddzu(k+1) &
157                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
158                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
159                ENDIF
160
161             ENDDO
162          ENDDO
163       ENDDO
164
165    END SUBROUTINE advec_v_up
166
167
168!------------------------------------------------------------------------------!
169! Description:
170! ------------
171!> Call for grid point i,j
172!------------------------------------------------------------------------------!
173    SUBROUTINE advec_v_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, wall_flags_0
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 = 0.25_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j-1,i) + u(k,j,i+1) + u(k,j-1,i+1) &
205                         ) - u_gtrans
206          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
207             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
208                                         ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1) ) * ddx       &
209                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
210                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
211          ELSE
212             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
213                                         ( v(k,j,i+1) - v(k,j,i) ) * ddx       &
214                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
215                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
216          ENDIF
217!
218!--       y-direction
219          vkomp = v(k,j,i) - v_gtrans
220          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
221             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
222                                         ( v(k,j,i) - v(k,j-1,i) ) * ddy       &
223                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
224                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
225          ELSE
226             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
227                                         ( v(k,j+1,i) - v(k,j,i) ) * ddy       &
228                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
229                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
230          ENDIF
231!
232!--       z-direction
233          wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) + w(k,j-1,i) + w(k-1,j-1,i) )
234          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
235             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
236                                         ( v(k,j,i) - v(k-1,j,i) ) * ddzu(k)   &
237                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
238                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
239          ELSE
240             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
241                                         ( v(k+1,j,i) - v(k,j,i) ) * ddzu(k+1) &
242                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
243                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 2 ) )
244          ENDIF
245
246       ENDDO
247
248    END SUBROUTINE advec_v_up_ij
249
250 END MODULE advec_v_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.