source: palm/trunk/SOURCE/advec_w_up.f90 @ 4181

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[1873]1!> @file advec_w_up.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[2696]3! This file is part of the PALM model system.
[1036]4!
[2000]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.
[1036]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!
[3655]17! Copyright 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[484]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[1354]22!
[2233]23!
[1321]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_w_up.f90 4180 2019-08-21 14:37:54Z raasch $
[3547]27! variables documented
28!
[1321]29!
[1]30! Description:
31! ------------
[1682]32!> Advection term for the w velocity-component using upstream scheme.
33!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0
34!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
[1]35!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]36 MODULE advec_w_up_mod
37 
[1]38
39    PRIVATE
40    PUBLIC advec_w_up
41
42    INTERFACE advec_w_up
43       MODULE PROCEDURE advec_w_up
44       MODULE PROCEDURE advec_w_up_ij
45    END INTERFACE advec_w_up
46
47 CONTAINS
48
49
50!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]51! Description:
52! ------------
53!> Call for all grid points
[1]54!------------------------------------------------------------------------------!
55    SUBROUTINE advec_w_up
56
[1320]57       USE arrays_3d,                                                          &
58           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
[1]59
[1320]60       USE control_parameters,                                                 &
61           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
62
63       USE grid_variables,                                                     &
64           ONLY:  ddx, ddy
65
66       USE indices,                                                            &
[3538]67           ONLY:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
[1320]68
69       USE kinds
70
71
[1]72       IMPLICIT NONE
73
[3547]74       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
75       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
76       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
[1]77
[3547]78       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
79       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
[1]80
[1320]81
[1]82       DO  i = nxl, nxr
83          DO  j = nys, nyn
[2232]84             DO  k = nzb+1, nzt-1
[1]85!
86!--             x-direction
[1353]87                ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i)   + u(k,j,i+1) +                  &
[1]88                                 u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) ) - u_gtrans
[1353]89                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]90                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
[3538]91                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
[1]92                ELSE
[1320]93                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
[3538]94                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
[1]95                ENDIF
96!
97!--             y-direction
[1353]98                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) +                    &
[1]99                                 v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) ) - v_gtrans
[1353]100                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]101                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
[3538]102                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
[1]103                ELSE
[1320]104                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
[3538]105                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
[1]106                ENDIF
107!
108!--             z-direction
[1353]109                IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
[1320]110                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
[3538]111                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
[1]112                ELSE
[1320]113                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
[3538]114                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
[1]115                ENDIF
116
117             ENDDO
118          ENDDO
119       ENDDO
120
121    END SUBROUTINE advec_w_up
122
123
124!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]125! Description:
126! ------------
127!> Call for grid point i,j
[1]128!------------------------------------------------------------------------------!
129    SUBROUTINE advec_w_up_ij( i, j )
130
[1320]131       USE arrays_3d,                                                          &
132           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
[1]133
[1320]134       USE control_parameters,                                                 &
135           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
136
137       USE grid_variables,                                                     &
138           ONLY:  ddx, ddy
139
140       USE indices,                                                            &
[3538]141           ONLY:  nzb, nzt
[1320]142
143       USE kinds
144
145
[1]146       IMPLICIT NONE
147
[3547]148       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
149       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
150       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
[1]151
[3547]152       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
153       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
[1]154
[1320]155
[2232]156       DO  k = nzb+1, nzt-1
[1]157!
158!--       x-direction
[1353]159          ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) + u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) &
[1]160                         ) - u_gtrans
[1353]161          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]162             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
[3538]163                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
[1]164          ELSE
[1320]165             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
[3538]166                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
[1]167          ENDIF
168!
169!--       y-direction
[1353]170          vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) + v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) &
[1]171                         ) - v_gtrans
[1353]172          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]173             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
[3538]174                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
[1]175          ELSE
[1320]176             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
[3538]177                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
[1]178          ENDIF
179!
180!--       z-direction
[1353]181          IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
[1320]182             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
[3538]183                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
[1]184          ELSE
[1320]185             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
[3538]186                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
[1]187          ENDIF
188
189       ENDDO
190
191    END SUBROUTINE advec_w_up_ij
192
193 END MODULE advec_w_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.