source: palm/trunk/SOURCE/advec_w_up.f90 @ 4180

Last change on this file since 4180 was 4180, checked in by scharf, 22 months ago

removed comments in 'Former revisions' section that are older than 01.01.2019

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 6.8 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 4180 2019-08-21 14:37:54Z scharf $
27! variables documented
28!
29!
30! Description:
31! ------------
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!
35!------------------------------------------------------------------------------!
36 MODULE advec_w_up_mod
37 
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!------------------------------------------------------------------------------!
51! Description:
52! ------------
53!> Call for all grid points
54!------------------------------------------------------------------------------!
55    SUBROUTINE advec_w_up
56
57       USE arrays_3d,                                                          &
58           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
59
60       USE control_parameters,                                                 &
61           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
62
63       USE grid_variables,                                                     &
64           ONLY:  ddx, ddy
65
66       USE indices,                                                            &
67           ONLY:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
68
69       USE kinds
70
71
72       IMPLICIT NONE
73
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
77
78       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
79       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
80
81
82       DO  i = nxl, nxr
83          DO  j = nys, nyn
84             DO  k = nzb+1, nzt-1
85!
86!--             x-direction
87                ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i)   + u(k,j,i+1) +                  &
88                                 u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) ) - u_gtrans
89                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
90                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
91                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
92                ELSE
93                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
94                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
95                ENDIF
96!
97!--             y-direction
98                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) +                    &
99                                 v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) ) - v_gtrans
100                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
101                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
102                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
103                ELSE
104                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
105                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
106                ENDIF
107!
108!--             z-direction
109                IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
110                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
111                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
112                ELSE
113                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
114                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
115                ENDIF
116
117             ENDDO
118          ENDDO
119       ENDDO
120
121    END SUBROUTINE advec_w_up
122
123
124!------------------------------------------------------------------------------!
125! Description:
126! ------------
127!> Call for grid point i,j
128!------------------------------------------------------------------------------!
129    SUBROUTINE advec_w_up_ij( i, j )
130
131       USE arrays_3d,                                                          &
132           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
133
134       USE control_parameters,                                                 &
135           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
136
137       USE grid_variables,                                                     &
138           ONLY:  ddx, ddy
139
140       USE indices,                                                            &
141           ONLY:  nzb, nzt
142
143       USE kinds
144
145
146       IMPLICIT NONE
147
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
151
152       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
153       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
154
155
156       DO  k = nzb+1, nzt-1
157!
158!--       x-direction
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) &
160                         ) - u_gtrans
161          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
162             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
163                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
164          ELSE
165             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
166                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
167          ENDIF
168!
169!--       y-direction
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) &
171                         ) - v_gtrans
172          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
173             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
174                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
175          ELSE
176             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
177                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
178          ENDIF
179!
180!--       z-direction
181          IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
182             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
183                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
184          ELSE
185             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
186                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+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.