source: palm/trunk/SOURCE/advec_w_up.f90 @ 4360

Last change on this file since 4360 was 4360, checked in by suehring, 13 months ago

Bugfix in output of time-averaged plant-canopy quanities; Output of plant-canopy data only where tall canopy is defined; land-surface model: fix wrong location strings; tests: update urban test case; all source code files: copyright update

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 7.0 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 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_w_up.f90 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring $
27! Corrected "Former revisions" section
28!
29! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
30! variables documented
31!
32! Revision 1.1  1997/08/29 08:56:33  raasch
33! Initial revision
34!
35!
36! Description:
37! ------------
38!> Advection term for the w velocity-component using upstream scheme.
39!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0
40!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
41!------------------------------------------------------------------------------!
42 MODULE advec_w_up_mod
43 
44
45    PRIVATE
46    PUBLIC advec_w_up
47
48    INTERFACE advec_w_up
49       MODULE PROCEDURE advec_w_up
50       MODULE PROCEDURE advec_w_up_ij
51    END INTERFACE advec_w_up
52
53 CONTAINS
54
55
56!------------------------------------------------------------------------------!
57! Description:
58! ------------
59!> Call for all grid points
60!------------------------------------------------------------------------------!
61    SUBROUTINE advec_w_up
62
63       USE arrays_3d,                                                          &
64           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
65
66       USE control_parameters,                                                 &
67           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
68
69       USE grid_variables,                                                     &
70           ONLY:  ddx, ddy
71
72       USE indices,                                                            &
73           ONLY:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
74
75       USE kinds
76
77
78       IMPLICIT NONE
79
80       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
81       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
82       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
83
84       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
85       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
86
87
88       DO  i = nxl, nxr
89          DO  j = nys, nyn
90             DO  k = nzb+1, nzt-1
91!
92!--             x-direction
93                ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i)   + u(k,j,i+1) +                  &
94                                 u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) ) - u_gtrans
95                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
96                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
97                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
98                ELSE
99                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
100                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
101                ENDIF
102!
103!--             y-direction
104                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) +                    &
105                                 v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) ) - v_gtrans
106                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
107                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
108                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
109                ELSE
110                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
111                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
112                ENDIF
113!
114!--             z-direction
115                IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
116                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
117                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
118                ELSE
119                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
120                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
121                ENDIF
122
123             ENDDO
124          ENDDO
125       ENDDO
126
127    END SUBROUTINE advec_w_up
128
129
130!------------------------------------------------------------------------------!
131! Description:
132! ------------
133!> Call for grid point i,j
134!------------------------------------------------------------------------------!
135    SUBROUTINE advec_w_up_ij( i, j )
136
137       USE arrays_3d,                                                          &
138           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
139
140       USE control_parameters,                                                 &
141           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
142
143       USE grid_variables,                                                     &
144           ONLY:  ddx, ddy
145
146       USE indices,                                                            &
147           ONLY:  nzb, nzt
148
149       USE kinds
150
151
152       IMPLICIT NONE
153
154       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
155       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
156       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
157
158       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
159       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
160
161
162       DO  k = nzb+1, nzt-1
163!
164!--       x-direction
165          ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) + u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) &
166                         ) - u_gtrans
167          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
168             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
169                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
170          ELSE
171             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
172                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
173          ENDIF
174!
175!--       y-direction
176          vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) + v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) &
177                         ) - v_gtrans
178          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
179             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
180                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
181          ELSE
182             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
183                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
184          ENDIF
185!
186!--       z-direction
187          IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
188             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
189                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
190          ELSE
191             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
192                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
193          ENDIF
194
195       ENDDO
196
197    END SUBROUTINE advec_w_up_ij
198
199 END MODULE advec_w_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.