source: palm/trunk/SOURCE/advec_w_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_w_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_w_up.f90 3538 2018-11-20 10:55:41Z suehring $
27! Remove unnecessary double-masking of topography
28!
29! 3255 2018-09-17 11:57:36Z suehring
30! Missing wall flags added
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 08:56:33  raasch
72! Initial revision
73!
74!
75! Description:
76! ------------
77!> Advection term for the w 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_w_up_mod
82 
83
84    PRIVATE
85    PUBLIC advec_w_up
86
87    INTERFACE advec_w_up
88       MODULE PROCEDURE advec_w_up
89       MODULE PROCEDURE advec_w_up_ij
90    END INTERFACE advec_w_up
91
92 CONTAINS
93
94
95!------------------------------------------------------------------------------!
96! Description:
97! ------------
98!> Call for all grid points
99!------------------------------------------------------------------------------!
100    SUBROUTINE advec_w_up
101
102       USE arrays_3d,                                                          &
103           ONLY:  ddzw, 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:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
113
114       USE kinds
115
116
117       IMPLICIT NONE
118
119       INTEGER(iwp) ::  i !<
120       INTEGER(iwp) ::  j !<
121       INTEGER(iwp) ::  k !<
122
123       REAL(wp) ::  ukomp !<
124       REAL(wp) ::  vkomp !<
125
126
127       DO  i = nxl, nxr
128          DO  j = nys, nyn
129             DO  k = nzb+1, nzt-1
130!
131!--             x-direction
132                ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i)   + u(k,j,i+1) +                  &
133                                 u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) ) - u_gtrans
134                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
135                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
136                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
137                ELSE
138                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
139                                         ( w(k,j,i+1) - w(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+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) ) - v_gtrans
145                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
146                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
147                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
148                ELSE
149                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
150                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
151                ENDIF
152!
153!--             z-direction
154                IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
155                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
156                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
157                ELSE
158                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
159                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
160                ENDIF
161
162             ENDDO
163          ENDDO
164       ENDDO
165
166    END SUBROUTINE advec_w_up
167
168
169!------------------------------------------------------------------------------!
170! Description:
171! ------------
172!> Call for grid point i,j
173!------------------------------------------------------------------------------!
174    SUBROUTINE advec_w_up_ij( i, j )
175
176       USE arrays_3d,                                                          &
177           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
178
179       USE control_parameters,                                                 &
180           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
181
182       USE grid_variables,                                                     &
183           ONLY:  ddx, ddy
184
185       USE indices,                                                            &
186           ONLY:  nzb, nzt
187
188       USE kinds
189
190
191       IMPLICIT NONE
192
193       INTEGER(iwp) ::  i !<
194       INTEGER(iwp) ::  j !<
195       INTEGER(iwp) ::  k !<
196
197       REAL(wp) ::  ukomp !<
198       REAL(wp) ::  vkomp !<
199
200
201       DO  k = nzb+1, nzt-1
202!
203!--       x-direction
204          ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) + u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) &
205                         ) - u_gtrans
206          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
207             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
208                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
209          ELSE
210             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
211                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
212          ENDIF
213!
214!--       y-direction
215          vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) + v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) &
216                         ) - v_gtrans
217          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
218             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
219                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
220          ELSE
221             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
222                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
223          ENDIF
224!
225!--       z-direction
226          IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
227             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
228                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
229          ELSE
230             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
231                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
232          ENDIF
233
234       ENDDO
235
236    END SUBROUTINE advec_w_up_ij
237
238 END MODULE advec_w_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.