source: palm/trunk/SOURCE/advec_w_up.f90 @ 4178

Last change on this file since 4178 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: 8.1 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 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_w_up.f90 3655 2019-01-07 16:51:22Z suehring $
27! variables documented
28!
29! 3538 2018-11-20 10:55:41Z suehring
30! Remove unnecessary double-masking of topography
31!
32! 3255 2018-09-17 11:57:36Z suehring
33! Missing wall flags added
34!
35! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
36! Corrected "Former revisions" section
37!
38! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
39! Change in file header (GPL part)
40!
41! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
42!
43! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
44! topography representation via flags
45!
46! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
47! Forced header and separation lines into 80 columns
48!
49! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
50! Module renamed (removed _mod)
51!
52!
53! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
54! Module renamed
55!
56!
57! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
58! Code annotations made doxygen readable
59!
60! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
61! REAL constants provided with KIND-attribute
62!
63! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
64! ONLY-attribute added to USE-statements,
65! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
66! kinds are defined in new module kinds,
67! revision history before 2012 removed,
68! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
69! all variable declaration statements
70!
71! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
72! code put under GPL (PALM 3.9)
73!
74! Revision 1.1  1997/08/29 08:56:33  raasch
75! Initial revision
76!
77!
78! Description:
79! ------------
80!> Advection term for the w velocity-component using upstream scheme.
81!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0
82!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
83!------------------------------------------------------------------------------!
84 MODULE advec_w_up_mod
85 
86
87    PRIVATE
88    PUBLIC advec_w_up
89
90    INTERFACE advec_w_up
91       MODULE PROCEDURE advec_w_up
92       MODULE PROCEDURE advec_w_up_ij
93    END INTERFACE advec_w_up
94
95 CONTAINS
96
97
98!------------------------------------------------------------------------------!
99! Description:
100! ------------
101!> Call for all grid points
102!------------------------------------------------------------------------------!
103    SUBROUTINE advec_w_up
104
105       USE arrays_3d,                                                          &
106           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
107
108       USE control_parameters,                                                 &
109           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
110
111       USE grid_variables,                                                     &
112           ONLY:  ddx, ddy
113
114       USE indices,                                                            &
115           ONLY:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
116
117       USE kinds
118
119
120       IMPLICIT NONE
121
122       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
123       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
124       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
125
126       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
127       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
128
129
130       DO  i = nxl, nxr
131          DO  j = nys, nyn
132             DO  k = nzb+1, nzt-1
133!
134!--             x-direction
135                ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i)   + u(k,j,i+1) +                  &
136                                 u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) ) - u_gtrans
137                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
138                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
139                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
140                ELSE
141                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
142                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
143                ENDIF
144!
145!--             y-direction
146                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) +                    &
147                                 v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) ) - v_gtrans
148                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
149                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
150                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
151                ELSE
152                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
153                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
154                ENDIF
155!
156!--             z-direction
157                IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
158                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
159                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
160                ELSE
161                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
162                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
163                ENDIF
164
165             ENDDO
166          ENDDO
167       ENDDO
168
169    END SUBROUTINE advec_w_up
170
171
172!------------------------------------------------------------------------------!
173! Description:
174! ------------
175!> Call for grid point i,j
176!------------------------------------------------------------------------------!
177    SUBROUTINE advec_w_up_ij( i, j )
178
179       USE arrays_3d,                                                          &
180           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
181
182       USE control_parameters,                                                 &
183           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
184
185       USE grid_variables,                                                     &
186           ONLY:  ddx, ddy
187
188       USE indices,                                                            &
189           ONLY:  nzb, nzt
190
191       USE kinds
192
193
194       IMPLICIT NONE
195
196       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
197       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
198       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
199
200       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
201       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
202
203
204       DO  k = nzb+1, nzt-1
205!
206!--       x-direction
207          ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) + u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) &
208                         ) - u_gtrans
209          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
210             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
211                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
212          ELSE
213             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
214                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
215          ENDIF
216!
217!--       y-direction
218          vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) + v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) &
219                         ) - v_gtrans
220          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
221             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
222                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
223          ELSE
224             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
225                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
226          ENDIF
227!
228!--       z-direction
229          IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
230             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
231                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
232          ELSE
233             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
234                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
235          ENDIF
236
237       ENDDO
238
239    END SUBROUTINE advec_w_up_ij
240
241 END MODULE advec_w_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.