1 | Â MODULE advec_ws |
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2 | |
---|
3 | !--------------------------------------------------------------------------------! |
---|
4 | ! This file is part of PALM. |
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5 | ! |
---|
6 | ! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms |
---|
7 | ! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation, |
---|
8 | ! either version 3 of the License, or (at your option) any later 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 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover |
---|
18 | !--------------------------------------------------------------------------------! |
---|
19 | ! |
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20 | ! Current revisions: |
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21 | ! ------------------ |
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22 | ! accelerator and vector version for qr and nr added |
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23 | ! |
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24 | ! Former revisions: |
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25 | ! ----------------- |
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26 | ! $Id: advec_ws.f90 1361 2014-04-16 15:17:48Z hoffmann $ |
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27 | ! |
---|
28 | ! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze |
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29 | ! REAL constants provided with KIND-attribute, |
---|
30 | ! module kinds added |
---|
31 | ! some formatting adjustments |
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32 | ! |
---|
33 | ! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch |
---|
34 | ! REAL constants defined as wp-kind |
---|
35 | ! |
---|
36 | ! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch |
---|
37 | ! ONLY-attribute added to USE-statements, |
---|
38 | ! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements, |
---|
39 | ! kinds are defined in new module kinds, |
---|
40 | ! old module precision_kind is removed, |
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41 | ! revision history before 2012 removed, |
---|
42 | ! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to |
---|
43 | ! all variable declaration statements |
---|
44 | ! |
---|
45 | ! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch |
---|
46 | ! accelerator loop directives removed |
---|
47 | ! |
---|
48 | ! 1221 2013-09-10 08:59:13Z raasch |
---|
49 | ! wall_flags_00 introduced, which holds bits 32-... |
---|
50 | ! |
---|
51 | ! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch |
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52 | ! loop index bounds in accelerator version replaced by i_left, i_right, j_south, |
---|
53 | ! j_north |
---|
54 | ! |
---|
55 | ! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann |
---|
56 | ! calculation of qr and nr is restricted to precipitation |
---|
57 | ! |
---|
58 | ! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann |
---|
59 | ! necessary expansions according to the two new prognostic equations (nr, qr) |
---|
60 | ! of the two-moment cloud physics scheme: |
---|
61 | ! +flux_l_*, flux_s_*, diss_l_*, diss_s_*, sums_ws*s_ws_l |
---|
62 | ! |
---|
63 | ! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch |
---|
64 | ! code put under GPL (PALM 3.9) |
---|
65 | ! |
---|
66 | ! 1027 2012-10-15 17:18:39Z suehring |
---|
67 | ! Bugfix in calculation indices k_mm, k_pp in accelerator version |
---|
68 | ! |
---|
69 | ! 1019 2012-09-28 06:46:45Z raasch |
---|
70 | ! small change in comment lines |
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71 | ! |
---|
72 | ! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch |
---|
73 | ! accelerator versions (*_acc) added |
---|
74 | ! |
---|
75 | ! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch |
---|
76 | ! cpp switch __nopointer added for pointer free version |
---|
77 | ! |
---|
78 | ! 888 2012-04-20 15:03:46Z suehring |
---|
79 | ! Number of IBITS() calls with identical arguments is reduced. |
---|
80 | ! |
---|
81 | ! 862 2012-03-26 14:21:38Z suehring |
---|
82 | ! ws-scheme also work with topography in combination with vector version. |
---|
83 | ! ws-scheme also work with outflow boundaries in combination with |
---|
84 | ! vector version. |
---|
85 | ! Degradation of the applied order of scheme is now steered by multiplying with |
---|
86 | ! Integer wall_flags_0. 2nd order scheme, WS3 and WS5 are calculated on each |
---|
87 | ! grid point and mulitplied with the appropriate flag. |
---|
88 | ! 2nd order numerical dissipation term changed. Now the appropriate 2nd order |
---|
89 | ! term derived according to the 4th and 6th order terms is applied. It turns |
---|
90 | ! out that diss_2nd does not provide sufficient dissipation near walls. |
---|
91 | ! Therefore, the function diss_2nd is removed. |
---|
92 | ! Near walls a divergence correction is necessary to overcome numerical |
---|
93 | ! instabilities due to too less divergence reduction of the velocity field. |
---|
94 | ! boundary_flags and logicals steering the degradation are removed. |
---|
95 | ! Empty SUBROUTINE local_diss removed. |
---|
96 | ! Further formatting adjustments. |
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97 | ! |
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98 | ! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring |
---|
99 | ! Bugfix concerning OpenMP parallelization. Summation of sums_wsus_ws_l, |
---|
100 | ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l, sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, |
---|
101 | ! sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l is now thread-safe by adding an additional |
---|
102 | ! dimension. |
---|
103 | ! |
---|
104 | ! Initial revision |
---|
105 | ! |
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106 | ! 411 2009-12-11 12:31:43 Z suehring |
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107 | ! |
---|
108 | ! Description: |
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109 | ! ------------ |
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110 | ! Advection scheme for scalars and momentum using the flux formulation of |
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111 | ! Wicker and Skamarock 5th order. Additionally the module contains of a |
---|
112 | ! routine using for initialisation and steering of the statical evaluation. |
---|
113 | ! The computation of turbulent fluxes takes place inside the advection |
---|
114 | ! routines. |
---|
115 | ! Near non-cyclic boundaries the order of the applied advection scheme is |
---|
116 | ! degraded. |
---|
117 | ! A divergence correction is applied. It is necessary for topography, since |
---|
118 | ! the divergence is not sufficiently reduced, resulting in erroneous fluxes and |
---|
119 | ! partly numerical instabilities. |
---|
120 | !-----------------------------------------------------------------------------! |
---|
121 | |
---|
122 | Â Â PRIVATE |
---|
123 |   PUBLIC  advec_s_ws, advec_s_ws_acc, advec_u_ws, advec_u_ws_acc,     & |
---|
124 |        advec_v_ws, advec_v_ws_acc, advec_w_ws, advec_w_ws_acc,     & |
---|
125 |        ws_init, ws_statistics |
---|
126 | |
---|
127 | Â Â INTERFACE ws_init |
---|
128 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ ws_init |
---|
129 | Â Â END INTERFACE ws_init |
---|
130 | |
---|
131 | Â Â INTERFACE ws_statistics |
---|
132 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ ws_statistics |
---|
133 | Â Â END INTERFACE ws_statistics |
---|
134 | |
---|
135 | Â Â INTERFACE advec_s_ws |
---|
136 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_s_ws |
---|
137 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_s_ws_ij |
---|
138 | Â Â END INTERFACE advec_s_ws |
---|
139 | |
---|
140 | Â Â INTERFACE advec_u_ws |
---|
141 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_u_ws |
---|
142 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_u_ws_ij |
---|
143 | Â Â END INTERFACE advec_u_ws |
---|
144 | |
---|
145 | Â Â INTERFACE advec_u_ws_acc |
---|
146 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_u_ws_acc |
---|
147 | Â Â END INTERFACE advec_u_ws_acc |
---|
148 | |
---|
149 | Â Â INTERFACE advec_v_ws |
---|
150 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_v_ws |
---|
151 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_v_ws_ij |
---|
152 | Â Â END INTERFACE advec_v_ws |
---|
153 | |
---|
154 | Â Â INTERFACE advec_v_ws_acc |
---|
155 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_v_ws_acc |
---|
156 | Â Â END INTERFACE advec_v_ws_acc |
---|
157 | |
---|
158 | Â Â INTERFACE advec_w_ws |
---|
159 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_w_ws |
---|
160 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_w_ws_ij |
---|
161 | Â Â END INTERFACE advec_w_ws |
---|
162 | |
---|
163 | Â Â INTERFACE advec_w_ws_acc |
---|
164 | Â Â Â Â MODULE PROCEDUREÂ advec_w_ws_acc |
---|
165 | Â Â END INTERFACE advec_w_ws_acc |
---|
166 | |
---|
167 | Â CONTAINS |
---|
168 | |
---|
169 | |
---|
170 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
171 | ! Initialization of WS-scheme |
---|
172 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
173 | Â Â SUBROUTINE ws_init |
---|
174 | |
---|
175 |     USE arrays_3d,                             & |
---|
176 |       ONLY: diss_l_e, diss_l_nr, diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_qr,     & |
---|
177 |          diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w, flux_l_e,     & |
---|
178 |          flux_l_nr, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_qr, flux_l_sa,    & |
---|
179 |          flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_s_e, diss_s_nr, diss_s_pt,& |
---|
180 |          diss_s_q, diss_s_qr, diss_s_sa, diss_s_u, diss_s_v, diss_s_w,& |
---|
181 |          flux_s_e, flux_s_nr, flux_s_pt, flux_s_q, flux_s_qr,     & |
---|
182 |          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w |
---|
183 | |
---|
184 |     USE constants,                             & |
---|
185 |       ONLY: adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3,    & |
---|
186 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â adv_sca_5 |
---|
187 | |
---|
188 |     USE control_parameters,                         & |
---|
189 |       ONLY: cloud_physics, humidity, icloud_scheme, loop_optimization,  & |
---|
190 |          passive_scalar, precipitation, ocean, ws_scheme_mom,     & |
---|
191 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â ws_scheme_sca |
---|
192 | |
---|
193 |     USE indices,                              & |
---|
194 |       ONLY: nyn, nys, nzb, nzt |
---|
195 | |
---|
196 | Â Â Â Â USE kinds |
---|
197 | Â Â Â Â |
---|
198 | Â Â Â Â USE pegrid |
---|
199 | |
---|
200 |     USE statistics,                             & |
---|
201 |       ONLY: sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l, sums_ws2_ws_l, sums_wsnrs_ws_l,& |
---|
202 |          sums_wspts_ws_l, sums_wsqrs_ws_l, sums_wsqs_ws_l,      & |
---|
203 |          sums_wssas_ws_l, sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l |
---|
204 | |
---|
205 | ! |
---|
206 | !--Â Â Set the appropriate factors for scalar and momentum advection. |
---|
207 |     adv_sca_5 = 1.0_wp / 60.0_wp |
---|
208 |     adv_sca_3 = 1.0_wp / 12.0_wp |
---|
209 |     adv_sca_1 = 1.0_wp /  2.0_wp |
---|
210 |     adv_mom_5 = 1.0_wp / 120.0_wp |
---|
211 |     adv_mom_3 = 1.0_wp / 24.0_wp |
---|
212 |     adv_mom_1 = 1.0_wp /  4.0_wp |
---|
213 | !     |
---|
214 | !--Â Â Arrays needed for statical evaluation of fluxes. |
---|
215 |     IF ( ws_scheme_mom ) THEN |
---|
216 | |
---|
217 |      ALLOCATE( sums_wsus_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1),      & |
---|
218 |           sums_wsvs_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1),      & |
---|
219 |           sums_us2_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1),       & |
---|
220 |           sums_vs2_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1),       & |
---|
221 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_ws2_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
222 | |
---|
223 |      sums_wsus_ws_l = 0.0_wp |
---|
224 |      sums_wsvs_ws_l = 0.0_wp |
---|
225 |      sums_us2_ws_l = 0.0_wp |
---|
226 |      sums_vs2_ws_l = 0.0_wp |
---|
227 |      sums_ws2_ws_l = 0.0_wp |
---|
228 | |
---|
229 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
230 | |
---|
231 |     IF ( ws_scheme_sca ) THEN |
---|
232 | |
---|
233 | Â Â Â Â Â ALLOCATE(Â sums_wspts_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
234 |      sums_wspts_ws_l = 0.0_wp |
---|
235 | |
---|
236 |      IF ( humidity .OR. passive_scalar ) THEN |
---|
237 | Â Â Â Â Â Â Â ALLOCATE(Â sums_wsqs_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
238 |        sums_wsqs_ws_l = 0.0_wp |
---|
239 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
240 | |
---|
241 |      IF ( cloud_physics .AND. icloud_scheme == 0 .AND.         & |
---|
242 |         precipitation ) THEN |
---|
243 | Â Â Â Â Â Â Â ALLOCATE(Â sums_wsqrs_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
244 | Â Â Â Â Â Â Â ALLOCATE(Â sums_wsnrs_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
245 |        sums_wsqrs_ws_l = 0.0_wp |
---|
246 |        sums_wsnrs_ws_l = 0.0_wp |
---|
247 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
248 | |
---|
249 |      IF ( ocean ) THEN |
---|
250 | Â Â Â Â Â Â Â ALLOCATE(Â sums_wssas_ws_l(nzb:nzt+1,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
251 |        sums_wssas_ws_l = 0.0_wp |
---|
252 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
253 | |
---|
254 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
255 | |
---|
256 | ! |
---|
257 | !--Â Â Arrays needed for reasons of speed optimization for cache version. |
---|
258 | !--Â Â For the vector version the buffer arrays are not necessary, |
---|
259 | !--Â Â because the the fluxes can swapped directly inside the loops of the |
---|
260 | !--Â Â advection routines. |
---|
261 |     IF ( loop_optimization /= 'vector' ) THEN |
---|
262 | |
---|
263 |      IF ( ws_scheme_mom ) THEN |
---|
264 | |
---|
265 |        ALLOCATE( flux_s_u(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),        & |
---|
266 |             flux_s_v(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),        & |
---|
267 |             flux_s_w(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),        & |
---|
268 |             diss_s_u(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),        & |
---|
269 |             diss_s_v(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),        & |
---|
270 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_s_w(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
271 |        ALLOCATE( flux_l_u(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),    & |
---|
272 |             flux_l_v(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),    & |
---|
273 |             flux_l_w(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),    & |
---|
274 |             diss_l_u(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),    & |
---|
275 |             diss_l_v(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),    & |
---|
276 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_l_w(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
277 | |
---|
278 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
279 | |
---|
280 |      IF ( ws_scheme_sca ) THEN |
---|
281 | |
---|
282 |        ALLOCATE( flux_s_pt(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),       & |
---|
283 |             flux_s_e(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),        & |
---|
284 |             diss_s_pt(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),       & |
---|
285 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_s_e(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1)Â )Â |
---|
286 |        ALLOCATE( flux_l_pt(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),   & |
---|
287 |             flux_l_e(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),    & |
---|
288 |             diss_l_pt(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),   & |
---|
289 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_l_e(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
290 | |
---|
291 |        IF ( humidity .OR. passive_scalar ) THEN |
---|
292 |         ALLOCATE( flux_s_q(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),      & |
---|
293 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_s_q(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
294 |         ALLOCATE( flux_l_q(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),  & |
---|
295 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_l_q(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
296 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
297 | |
---|
298 |        IF ( cloud_physics .AND. icloud_scheme == 0 .AND.       & |
---|
299 |          precipitation ) THEN |
---|
300 |         ALLOCATE( flux_s_qr(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),      & |
---|
301 |              diss_s_qr(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),      & |
---|
302 |              flux_s_nr(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),      & |
---|
303 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_s_nr(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
304 |         ALLOCATE( flux_l_qr(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),  & |
---|
305 |              diss_l_qr(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),  & |
---|
306 |              flux_l_nr(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),  & |
---|
307 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_l_nr(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1)Â )Â |
---|
308 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
309 | |
---|
310 |        IF ( ocean ) THEN |
---|
311 |         ALLOCATE( flux_s_sa(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1),      & |
---|
312 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_s_sa(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
313 |         ALLOCATE( flux_l_sa(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1),  & |
---|
314 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â diss_l_sa(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1)Â ) |
---|
315 | Â Â Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
316 | |
---|
317 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
318 | |
---|
319 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
320 | |
---|
321 | Â Â END SUBROUTINE ws_init |
---|
322 | |
---|
323 | |
---|
324 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
325 | ! Initialize variables used for storing statistic quantities (fluxes, variances) |
---|
326 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
327 | Â Â SUBROUTINE ws_statistics |
---|
328 | Â Â |
---|
329 |     USE control_parameters,                         & |
---|
330 |       ONLY: cloud_physics, humidity, icloud_scheme, passive_scalar,   & |
---|
331 |          precipitation, ocean, ws_scheme_mom, ws_scheme_sca |
---|
332 | |
---|
333 | Â Â Â Â USE kinds |
---|
334 | |
---|
335 |     USE statistics,                             & |
---|
336 |       ONLY: sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l, sums_ws2_ws_l, sums_wsnrs_ws_l,& |
---|
337 |          sums_wspts_ws_l, sums_wsqrs_ws_l, sums_wsqs_ws_l,      & |
---|
338 |          sums_wssas_ws_l, sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l |
---|
339 | |
---|
340 | Â Â Â Â IMPLICIT NONE |
---|
341 | |
---|
342 | !    |
---|
343 | !--Â Â The arrays needed for statistical evaluation are set to to 0 at the |
---|
344 | !--Â Â beginning of prognostic_equations. |
---|
345 |     IF ( ws_scheme_mom ) THEN |
---|
346 |      sums_wsus_ws_l = 0.0_wp |
---|
347 |      sums_wsvs_ws_l = 0.0_wp |
---|
348 |      sums_us2_ws_l = 0.0_wp |
---|
349 |      sums_vs2_ws_l = 0.0_wp |
---|
350 |      sums_ws2_ws_l = 0.0_wp |
---|
351 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
352 | |
---|
353 |     IF ( ws_scheme_sca ) THEN |
---|
354 |      sums_wspts_ws_l = 0.0_wp |
---|
355 |      IF ( humidity .OR. passive_scalar ) sums_wsqs_ws_l = 0.0_wp |
---|
356 |      IF ( cloud_physics .AND. icloud_scheme == 0 .AND.         & |
---|
357 |         precipitation ) THEN |
---|
358 |        sums_wsqrs_ws_l = 0.0_wp |
---|
359 |        sums_wsnrs_ws_l = 0.0_wp |
---|
360 | Â Â Â Â Â ENDIF |
---|
361 |      IF ( ocean ) sums_wssas_ws_l = 0.0_wp |
---|
362 | |
---|
363 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
364 | |
---|
365 | Â Â END SUBROUTINE ws_statistics |
---|
366 | |
---|
367 | |
---|
368 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
369 | ! Scalar advection - Call for grid point i,j |
---|
370 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
371 |   SUBROUTINE advec_s_ws_ij( i, j, sk, sk_char, swap_flux_y_local,      & |
---|
372 |                swap_diss_y_local, swap_flux_x_local,      & |
---|
373 |                swap_diss_x_local, i_omp, tn ) |
---|
374 | |
---|
375 |     USE arrays_3d,                             & |
---|
376 |       ONLY: ddzw, tend, u, v, w |
---|
377 | |
---|
378 |     USE constants,                             & |
---|
379 |       ONLY: adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5 |
---|
380 | |
---|
381 |     USE control_parameters,                         & |
---|
382 |       ONLY: intermediate_timestep_count, u_gtrans, v_gtrans |
---|
383 | |
---|
384 |     USE grid_variables,                           & |
---|
385 |       ONLY: ddx, ddy |
---|
386 | |
---|
387 |     USE indices,                              & |
---|
388 |       ONLY: nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzb_max, nzt, wall_flags_0 |
---|
389 | |
---|
390 | Â Â Â Â USE kinds |
---|
391 | |
---|
392 | Â Â Â Â USE pegrid |
---|
393 | |
---|
394 |     USE statistics,                             & |
---|
395 |       ONLY: sums_wsnrs_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqrs_ws_l,      & |
---|
396 |          sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l, weight_substep |
---|
397 | |
---|
398 | Â Â Â Â IMPLICIT NONE |
---|
399 | |
---|
400 |     CHARACTER (LEN = *), INTENT(IN) :: sk_char !: |
---|
401 | Â Â Â Â |
---|
402 |     INTEGER(iwp) :: i   !: |
---|
403 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit0Â !: |
---|
404 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit1Â !: |
---|
405 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit2Â !: |
---|
406 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit3Â !: |
---|
407 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit4Â !: |
---|
408 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit5Â !: |
---|
409 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit6Â !: |
---|
410 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit7Â !: |
---|
411 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit8Â !: |
---|
412 |     INTEGER(iwp) :: i_omp !: |
---|
413 |     INTEGER(iwp) :: j   !: |
---|
414 |     INTEGER(iwp) :: k   !: |
---|
415 |     INTEGER(iwp) :: k_mm !: |
---|
416 |     INTEGER(iwp) :: k_pp !: |
---|
417 |     INTEGER(iwp) :: k_ppp !: |
---|
418 |     INTEGER(iwp) :: tn  !: |
---|
419 | Â Â Â Â |
---|
420 |     REAL(wp)   :: diss_d !: |
---|
421 |     REAL(wp)   :: div  !: |
---|
422 |     REAL(wp)   :: flux_d !: |
---|
423 |     REAL(wp)   :: u_comp !: |
---|
424 |     REAL(wp)   :: v_comp !: |
---|
425 | Â Â Â Â |
---|
426 | #if defined( __nopointer ) |
---|
427 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) :: sk !: |
---|
428 | #else |
---|
429 |     REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER  :: sk   !: |
---|
430 | #endif |
---|
431 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1)     :: diss_n !: |
---|
432 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1)     :: diss_r !: |
---|
433 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1)     :: diss_t !: |
---|
434 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1)     :: flux_n !: |
---|
435 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1)     :: flux_r !: |
---|
436 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1)     :: flux_t !: |
---|
437 | Â Â Â Â |
---|
438 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1) :: swap_diss_y_local !: |
---|
439 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt,0:threads_per_task-1) :: swap_flux_y_local !: |
---|
440 | Â Â Â Â |
---|
441 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1) :: swap_diss_x_local !: |
---|
442 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt,nys:nyn,0:threads_per_task-1) :: swap_flux_x_local !: |
---|
443 | Â Â Â Â |
---|
444 | |
---|
445 | ! |
---|
446 | !--Â Â Compute southside fluxes of the respective PE bounds. |
---|
447 |     IF ( j == nys ) THEN |
---|
448 | ! |
---|
449 | !--Â Â Â Â Up to the top of the highest topography. |
---|
450 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
451 | |
---|
452 | Â Â Â Â Â Â Â ibit5Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),5,1) |
---|
453 | Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),4,1) |
---|
454 | Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),3,1) |
---|
455 | |
---|
456 |        v_comp         = v(k,j,i) - v_gtrans |
---|
457 |        swap_flux_y_local(k,tn) = v_comp *     (           & |
---|
458 |                         ( 37.0_wp * ibit5 * adv_sca_5 & |
---|
459 |                       +   7.0_wp * ibit4 * adv_sca_3 & |
---|
460 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â & |
---|
461 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
462 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â +Â sk(k,j-1,i)Â Â Â )Â Â & |
---|
463 |                      -   ( 8.0_wp * ibit5 * adv_sca_5 & |
---|
464 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â & |
---|
465 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
466 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â +Â sk(k,j-2,i)Â Â )Â Â & |
---|
467 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â & |
---|
468 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
469 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â +Â sk(k,j-3,i)Â Â )Â Â & |
---|
470 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
471 | |
---|
472 |        swap_diss_y_local(k,tn) = -ABS( v_comp ) * (           & |
---|
473 |                         ( 10.0_wp * ibit5 * adv_sca_5 & |
---|
474 |                       +   3.0_wp * ibit4 * adv_sca_3 & |
---|
475 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â & |
---|
476 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
477 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â -Â sk(k,j-1,i)Â )Â Â & |
---|
478 |                     -   ( 5.0_wp * ibit5 * adv_sca_5 & |
---|
479 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â & |
---|
480 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
481 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â -Â sk(k,j-2,i)Â )Â Â & |
---|
482 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â & |
---|
483 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
484 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â -Â sk(k,j-3,i)Â )Â Â & |
---|
485 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
486 | |
---|
487 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
488 | ! |
---|
489 | !--Â Â Â Â Above to the top of the highest topography. No degradation necessary. |
---|
490 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
491 | |
---|
492 |        v_comp         = v(k,j,i) - v_gtrans |
---|
493 |        swap_flux_y_local(k,tn) = v_comp * (               & |
---|
494 |                   37.0_wp * ( sk(k,j,i)  + sk(k,j-1,i) )  & |
---|
495 |                  - 8.0_wp * ( sk(k,j+1,i) + sk(k,j-2,i) )  & |
---|
496 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â +Â sk(k,j-3,i)Â )Â Â & |
---|
497 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
498 |        swap_diss_y_local(k,tn) = -ABS( v_comp ) * (          & |
---|
499 |                   10.0_wp * ( sk(k,j,i)  - sk(k,j-1,i) )  & |
---|
500 |                  - 5.0_wp * ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j-2,i) )  & |
---|
501 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â sk(k,j+2,i)Â -Â sk(k,j-3,i)Â Â Â & |
---|
502 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
503 | |
---|
504 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
505 | |
---|
506 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
507 | ! |
---|
508 | !--Â Â Compute leftside fluxes of the respective PE bounds. |
---|
509 |     IF ( i == i_omp ) THEN |
---|
510 | Â Â Â Â |
---|
511 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
512 | |
---|
513 | Â Â Â Â Â Â Â ibit2Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),2,1) |
---|
514 | Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),1,1) |
---|
515 | Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),0,1) |
---|
516 | |
---|
517 |        u_comp           = u(k,j,i) - u_gtrans |
---|
518 |        swap_flux_x_local(k,j,tn) = u_comp * (              & |
---|
519 |                         ( 37.0_wp * ibit2 * adv_sca_5 & |
---|
520 |                       +   7.0_wp * ibit1 * adv_sca_3 & |
---|
521 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â & |
---|
522 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
523 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â +Â sk(k,j,i-1)Â Â )Â & |
---|
524 |                     -   ( 8.0_wp * ibit2 * adv_sca_5 & |
---|
525 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â & |
---|
526 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
527 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â +Â sk(k,j,i-2)Â Â )Â & |
---|
528 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â & |
---|
529 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
530 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â +Â sk(k,j,i-3)Â Â )Â & |
---|
531 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
532 | |
---|
533 |        swap_diss_x_local(k,j,tn) = -ABS( u_comp ) * (         & |
---|
534 |                         ( 10.0_wp * ibit2 * adv_sca_5 & |
---|
535 |                       +   3.0_wp * ibit1 * adv_sca_3 & |
---|
536 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â & |
---|
537 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
538 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â -Â sk(k,j,i-1)Â Â )Â & |
---|
539 |                     -   ( 5.0_wp * ibit2 * adv_sca_5 & |
---|
540 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â & |
---|
541 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
542 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â -Â sk(k,j,i-2)Â Â )Â & |
---|
543 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â & |
---|
544 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
545 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â -Â sk(k,j,i-3)Â Â )Â & |
---|
546 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
547 | |
---|
548 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
549 | |
---|
550 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
551 | |
---|
552 |        u_comp         = u(k,j,i) - u_gtrans |
---|
553 |        swap_flux_x_local(k,j,tn) = u_comp * (              & |
---|
554 |                    37.0_wp * ( sk(k,j,i)  + sk(k,j,i-1) ) & |
---|
555 |                   - 8.0_wp * ( sk(k,j,i+1) + sk(k,j,i-2) ) & |
---|
556 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â +Â sk(k,j,i-3)Â )Â & |
---|
557 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
558 | |
---|
559 |        swap_diss_x_local(k,j,tn) = -ABS( u_comp ) * (          & |
---|
560 |                    10.0_wp * ( sk(k,j,i)  - sk(k,j,i-1) ) & |
---|
561 |                   - 5.0_wp * ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i-2) ) & |
---|
562 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â -Â sk(k,j,i-3)Â )Â & |
---|
563 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
564 | |
---|
565 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
566 | Â Â Â Â Â Â |
---|
567 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
568 | |
---|
569 | Â Â Â Â flux_t(0)Â =Â 0.0_wp |
---|
570 | Â Â Â Â diss_t(0)Â =Â 0.0_wp |
---|
571 |     flux_d  = 0.0_wp |
---|
572 |     diss_d  = 0.0_wp |
---|
573 | !    |
---|
574 | !--Â Â Now compute the fluxes and tendency terms for the horizontal and |
---|
575 | !--Â Â vertical parts up to the top of the highest topography. |
---|
576 |     DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
577 | ! |
---|
578 | !--Â Â Â Â Note: It is faster to conduct all multiplications explicitly, e.g. |
---|
579 | !--Â Â Â Â * adv_sca_5 ... than to determine a factor and multiplicate the |
---|
580 | !--Â Â Â Â flux at the end. |
---|
581 | |
---|
582 | Â Â Â Â Â ibit2Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),2,1) |
---|
583 | Â Â Â Â Â ibit1Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),1,1) |
---|
584 | Â Â Â Â Â ibit0Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),0,1) |
---|
585 | |
---|
586 |      u_comp  = u(k,j,i+1) - u_gtrans |
---|
587 |      flux_r(k) = u_comp * (                       & |
---|
588 |            ( 37.0_wp * ibit2 * adv_sca_5              & |
---|
589 |          +   7.0_wp * ibit1 * adv_sca_3              & |
---|
590 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
591 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
592 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
593 |        -   ( 8.0_wp * ibit2 * adv_sca_5              & |
---|
594 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
595 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
596 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â +Â sk(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
597 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
598 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
599 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â +Â sk(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
600 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
601 | |
---|
602 |      diss_r(k) = -ABS( u_comp ) * (                   & |
---|
603 |            ( 10.0_wp * ibit2 * adv_sca_5              & |
---|
604 |          +   3.0_wp * ibit1 * adv_sca_3              & |
---|
605 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
606 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
607 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â -Â sk(k,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
608 |        -   ( 5.0_wp * ibit2 * adv_sca_5              & |
---|
609 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
610 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
611 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â -Â sk(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
612 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
613 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
614 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â -Â sk(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
615 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
616 | |
---|
617 | Â Â Â Â Â ibit5Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),5,1) |
---|
618 | Â Â Â Â Â ibit4Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),4,1) |
---|
619 | Â Â Â Â Â ibit3Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),3,1) |
---|
620 | |
---|
621 |      v_comp  = v(k,j+1,i) - v_gtrans |
---|
622 |      flux_n(k) = v_comp * (                       & |
---|
623 |            ( 37.0_wp * ibit5 * adv_sca_5              & |
---|
624 |          +   7.0_wp * ibit4 * adv_sca_3              & |
---|
625 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
626 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
627 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
628 |        -   ( 8.0_wp * ibit5 * adv_sca_5              & |
---|
629 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
630 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
631 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â +Â sk(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
632 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
633 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
634 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â +Â sk(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
635 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
636 | |
---|
637 |      diss_n(k) = -ABS( v_comp ) * (                   & |
---|
638 |            ( 10.0_wp * ibit5 * adv_sca_5              & |
---|
639 |          +   3.0_wp * ibit4 * adv_sca_3              & |
---|
640 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
641 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
642 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
643 |        -   ( 5.0_wp * ibit5 * adv_sca_5              & |
---|
644 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
645 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
646 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â -Â sk(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
647 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
648 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
649 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â -Â sk(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
650 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
651 | ! |
---|
652 | !--Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
653 | !--Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
654 | Â Â Â Â Â ibit8Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),8,1) |
---|
655 | Â Â Â Â Â ibit7Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),7,1) |
---|
656 | Â Â Â Â Â ibit6Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),6,1) |
---|
657 | |
---|
658 |      k_ppp = k + 3 * ibit8 |
---|
659 |      k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit6 ) |
---|
660 |      k_mm = k - 2 * ibit8 |
---|
661 | |
---|
662 | |
---|
663 | Â Â Â Â Â flux_t(k)Â =Â w(k,j,i)Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
664 |            ( 37.0_wp * ibit8 * adv_sca_5              & |
---|
665 |          +   7.0_wp * ibit7 * adv_sca_3              & |
---|
666 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
667 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
668 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
669 |        -   ( 8.0_wp * ibit8 * adv_sca_5              & |
---|
670 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
671 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
672 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â +Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
673 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
674 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)+Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
675 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
676 | |
---|
677 | Â Â Â Â Â diss_t(k)Â =Â -ABS(Â w(k,j,i)Â )Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
678 |            ( 10.0_wp * ibit8 * adv_sca_5              & |
---|
679 |          +   3.0_wp * ibit7 * adv_sca_3              & |
---|
680 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
681 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
682 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
683 |        -   ( 5.0_wp * ibit8 * adv_sca_5              & |
---|
684 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
685 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
686 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â -Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
687 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
688 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
689 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)Â -Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
690 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
691 | ! |
---|
692 | !--Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
693 | !--Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities caused |
---|
694 | !--Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
695 |      div     =  ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)  ) * ddx          & |
---|
696 |             + ( v(k,j+1,i) - v(k,j,i)  ) * ddy          & |
---|
697 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â w(k,j,i)Â Â -Â w(k-1,j,i)Â )Â *Â ddzw(k) |
---|
698 | |
---|
699 | Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
700 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â -Â swap_flux_x_local(k,j,tn)Â -Â & |
---|
701 |              swap_diss_x_local(k,j,tn)      ) * ddx    & |
---|
702 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â -Â swap_flux_y_local(k,tn)Â Â -Â & |
---|
703 |              swap_diss_y_local(k,tn)       ) * ddy    & |
---|
704 |            + ( flux_t(k) + diss_t(k) - flux_d - diss_d       & |
---|
705 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â ddzw(k)Â Â & |
---|
706 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â +Â sk(k,j,i)Â *Â div |
---|
707 | |
---|
708 | Â Â Â Â Â swap_flux_y_local(k,tn)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
709 | Â Â Â Â Â swap_diss_y_local(k,tn)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
710 | Â Â Â Â Â swap_flux_x_local(k,j,tn)Â =Â flux_r(k) |
---|
711 | Â Â Â Â Â swap_diss_x_local(k,j,tn)Â =Â diss_r(k) |
---|
712 |      flux_d          = flux_t(k) |
---|
713 |      diss_d          = diss_t(k) |
---|
714 | |
---|
715 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
716 | ! |
---|
717 | !--Â Â Now compute the fluxes and tendency terms for the horizontal and |
---|
718 | !--Â Â vertical parts above the top of the highest topography. No degradation |
---|
719 | !--Â Â for the horizontal parts, but for the vertical it is stell needed. |
---|
720 |     DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
721 | |
---|
722 |      u_comp  = u(k,j,i+1) - u_gtrans |
---|
723 |      flux_r(k) = u_comp * (                       & |
---|
724 |            37.0_wp * ( sk(k,j,i+1) + sk(k,j,i)  )         & |
---|
725 |           - 8.0_wp * ( sk(k,j,i+2) + sk(k,j,i-1) )         & |
---|
726 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â +Â sk(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
727 |      diss_r(k) = -ABS( u_comp ) * (                   & |
---|
728 |            10.0_wp * ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i)  )         & |
---|
729 |           - 5.0_wp * ( sk(k,j,i+2) - sk(k,j,i-1) )         & |
---|
730 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â -Â sk(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
731 | |
---|
732 |      v_comp  = v(k,j+1,i) - v_gtrans |
---|
733 |      flux_n(k) = v_comp * (                       & |
---|
734 |            37.0_wp * ( sk(k,j+1,i) + sk(k,j,i)  )         & |
---|
735 |           - 8.0_wp * ( sk(k,j+2,i) + sk(k,j-1,i) )         & |
---|
736 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â +Â sk(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
737 |      diss_n(k) = -ABS( v_comp ) * (                   & |
---|
738 |            10.0_wp * ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j,i)  )         & |
---|
739 |           - 5.0_wp * ( sk(k,j+2,i) - sk(k,j-1,i) )         & |
---|
740 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â -Â sk(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
741 | ! |
---|
742 | !--Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
743 | !--Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
744 | Â Â Â Â Â ibit8Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),8,1) |
---|
745 | Â Â Â Â Â ibit7Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),7,1) |
---|
746 | Â Â Â Â Â ibit6Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),6,1) |
---|
747 | |
---|
748 |      k_ppp = k + 3 * ibit8 |
---|
749 |      k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit6 ) |
---|
750 |      k_mm = k - 2 * ibit8 |
---|
751 | |
---|
752 | |
---|
753 | Â Â Â Â Â flux_t(k)Â =Â w(k,j,i)Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
754 |           ( 37.0_wp * ibit8 * adv_sca_5               & |
---|
755 |          +   7.0_wp * ibit7 * adv_sca_3               & |
---|
756 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
757 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
758 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
759 |        -   ( 8.0_wp * ibit8 * adv_sca_5               & |
---|
760 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
761 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
762 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â +Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
763 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
764 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)+Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
765 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
766 | |
---|
767 | Â Â Â Â Â diss_t(k)Â =Â -ABS(Â w(k,j,i)Â )Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
768 |           ( 10.0_wp * ibit8 * adv_sca_5               & |
---|
769 |          +   3.0_wp * ibit7 * adv_sca_3               & |
---|
770 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
771 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
772 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
773 |        -   ( 5.0_wp * ibit8 * adv_sca_5               & |
---|
774 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
775 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
776 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â -Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
777 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
778 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
779 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)Â -Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
780 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
781 | ! |
---|
782 | !--Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
783 | !--Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities introduced |
---|
784 | !--Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
785 |      div     =  ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)  ) * ddx          & |
---|
786 |             + ( v(k,j+1,i) - v(k,j,i)  ) * ddy          & |
---|
787 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â w(k,j,i)Â Â -Â w(k-1,j,i)Â )Â *Â ddzw(k) |
---|
788 | |
---|
789 | Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
790 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â -Â swap_flux_x_local(k,j,tn)Â -Â & |
---|
791 |              swap_diss_x_local(k,j,tn)      ) * ddx    & |
---|
792 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â -Â swap_flux_y_local(k,tn)Â Â -Â & |
---|
793 |              swap_diss_y_local(k,tn)       ) * ddy    & |
---|
794 |            + ( flux_t(k) + diss_t(k) - flux_d - diss_d       & |
---|
795 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â ddzw(k)Â Â & |
---|
796 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â +Â sk(k,j,i)Â *Â div |
---|
797 | |
---|
798 | Â Â Â Â Â swap_flux_y_local(k,tn)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
799 | Â Â Â Â Â swap_diss_y_local(k,tn)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
800 | Â Â Â Â Â swap_flux_x_local(k,j,tn)Â =Â flux_r(k) |
---|
801 | Â Â Â Â Â swap_diss_x_local(k,j,tn)Â =Â diss_r(k) |
---|
802 |      flux_d          = flux_t(k) |
---|
803 |      diss_d          = diss_t(k) |
---|
804 | |
---|
805 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
806 | |
---|
807 | ! |
---|
808 | !--Â Â Evaluation of statistics |
---|
809 |     SELECT CASE ( sk_char ) |
---|
810 | |
---|
811 | Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'pt'Â ) |
---|
812 | |
---|
813 |        DO k = nzb, nzt |
---|
814 | Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wspts_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wspts_ws_l(k,tn)Â +Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
815 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
816 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
817 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
818 | Â Â Â Â Â Â Â |
---|
819 | Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'sa'Â ) |
---|
820 | |
---|
821 |        DO k = nzb, nzt |
---|
822 | Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wssas_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wssas_ws_l(k,tn)Â +Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
823 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
824 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
825 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
826 | Â Â Â Â Â Â Â |
---|
827 | Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'q'Â ) |
---|
828 | |
---|
829 |        DO k = nzb, nzt |
---|
830 | Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wsqs_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsqs_ws_l(k,tn)Â +Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
831 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
832 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
833 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
834 | |
---|
835 | Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'qr'Â ) |
---|
836 | |
---|
837 |        DO k = nzb, nzt |
---|
838 | Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wsqrs_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsqrs_ws_l(k,tn)Â +Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
839 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
840 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
841 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
842 | |
---|
843 | Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'nr'Â ) |
---|
844 | |
---|
845 |        DO k = nzb, nzt |
---|
846 | Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wsnrs_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsnrs_ws_l(k,tn)Â +Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
847 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
848 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
849 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
850 | |
---|
851 | Â Â Â Â Â END SELECT |
---|
852 | |
---|
853 | Â Â END SUBROUTINE advec_s_ws_ij |
---|
854 | |
---|
855 | |
---|
856 | |
---|
857 | |
---|
858 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
859 | ! Advection of u-component - Call for grid point i,j |
---|
860 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
861 |   SUBROUTINE advec_u_ws_ij( i, j, i_omp, tn ) |
---|
862 | |
---|
863 |     USE arrays_3d,                             & |
---|
864 |       ONLY: ddzw, diss_l_u, diss_s_u, flux_l_u, flux_s_u, tend, u, v, w |
---|
865 | |
---|
866 |     USE constants,                             & |
---|
867 |       ONLY: adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5 |
---|
868 | |
---|
869 |     USE control_parameters,                        & |
---|
870 |       ONLY: intermediate_timestep_count, u_gtrans, v_gtrans |
---|
871 | |
---|
872 |     USE grid_variables,                          & |
---|
873 |       ONLY: ddx, ddy |
---|
874 | |
---|
875 |     USE indices,                              & |
---|
876 |       ONLY: nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzb_max, nzt, wall_flags_0 |
---|
877 | |
---|
878 | Â Â Â Â USE kinds |
---|
879 | |
---|
880 |     USE statistics,                            & |
---|
881 |       ONLY: hom, sums_us2_ws_l, sums_wsus_ws_l, weight_substep |
---|
882 | |
---|
883 | Â Â Â Â IMPLICIT NONE |
---|
884 | |
---|
885 |     INTEGER(iwp) :: i   !: |
---|
886 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit9Â !: |
---|
887 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit10Â !: |
---|
888 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit11Â !: |
---|
889 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit12Â !: |
---|
890 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit13Â !: |
---|
891 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit14Â !: |
---|
892 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit15Â !: |
---|
893 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit16Â !: |
---|
894 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit17Â !: |
---|
895 |     INTEGER(iwp) :: i_omp !: |
---|
896 |     INTEGER(iwp) :: j   !: |
---|
897 |     INTEGER(iwp) :: k   !: |
---|
898 |     INTEGER(iwp) :: k_mm  !: |
---|
899 |     INTEGER(iwp) :: k_pp  !: |
---|
900 |     INTEGER(iwp) :: k_ppp !: |
---|
901 |     INTEGER(iwp) :: tn   !: |
---|
902 | Â Â Â Â |
---|
903 |     REAL(wp)  :: diss_d  !: |
---|
904 |     REAL(wp)  :: div   !: |
---|
905 |     REAL(wp)  :: flux_d  !: |
---|
906 |     REAL(wp)  :: gu    !: |
---|
907 |     REAL(wp)  :: gv    !: |
---|
908 |     REAL(wp)  :: u_comp_l !: |
---|
909 |     REAL(wp)  :: v_comp  !: |
---|
910 |     REAL(wp)  :: w_comp  !: |
---|
911 | Â Â Â Â |
---|
912 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: diss_n !: |
---|
913 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: diss_r !: |
---|
914 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: diss_t !: |
---|
915 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: flux_n !: |
---|
916 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: flux_r !: |
---|
917 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: flux_t !: |
---|
918 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: u_comp !: |
---|
919 | |
---|
920 |     gu = 2.0_wp * u_gtrans |
---|
921 |     gv = 2.0_wp * v_gtrans |
---|
922 | ! |
---|
923 | !--Â Â Compute southside fluxes for the respective boundary of PE |
---|
924 |     IF ( j == nys ) THEN |
---|
925 | Â Â Â Â |
---|
926 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
927 | |
---|
928 | Â Â Â Â Â Â Â ibit14Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),14,1) |
---|
929 | Â Â Â Â Â Â Â ibit13Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),13,1) |
---|
930 | Â Â Â Â Â Â Â ibit12Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),12,1) |
---|
931 | |
---|
932 |        v_comp   = v(k,j,i) + v(k,j,i-1) - gv |
---|
933 |        flux_s_u(k,tn) = v_comp * (                   & |
---|
934 |               ( 37.0_wp * ibit14 * adv_mom_5          & |
---|
935 |              +   7.0_wp * ibit13 * adv_mom_3          & |
---|
936 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit12Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
937 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
938 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i)Â Â +Â u(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
939 |            -   ( 8.0_wp * ibit14 * adv_mom_5          & |
---|
940 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit13Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
941 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
942 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+1,i)Â +Â u(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
943 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit14Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
944 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
945 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+2,i)Â +Â u(k,j-3,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
946 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
947 | |
---|
948 |        diss_s_u(k,tn) = - ABS ( v_comp ) * (              & |
---|
949 |               ( 10.0_wp * ibit14 * adv_mom_5          & |
---|
950 |              +   3.0_wp * ibit13 * adv_mom_3          & |
---|
951 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit12Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
952 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
953 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i)Â Â -Â u(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
954 |            -   ( 5.0_wp * ibit14 * adv_mom_5          & |
---|
955 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit13Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
956 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
957 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+1,i)Â -Â u(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
958 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit14Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
959 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
960 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+2,i)Â -Â u(k,j-3,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
961 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
962 | |
---|
963 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
964 | |
---|
965 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
966 | |
---|
967 |        v_comp     = v(k,j,i) + v(k,j,i-1) - gv |
---|
968 |        flux_s_u(k,tn) = v_comp * (                   & |
---|
969 |               37.0_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j-1,i)  )       & |
---|
970 |              - 8.0_wp * ( u(k,j+1,i) + u(k,j-2,i) )       & |
---|
971 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+2,i)Â +Â u(k,j-3,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
972 | Â Â Â Â Â Â Â diss_s_u(k,tn)Â =Â -Â ABS(v_comp)Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
973 |               10.0_wp * ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i)  )       & |
---|
974 |              - 5.0_wp * ( u(k,j+1,i) - u(k,j-2,i) )       & |
---|
975 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+2,i)Â -Â u(k,j-3,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
976 | |
---|
977 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
978 | Â Â Â Â Â |
---|
979 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
980 | ! |
---|
981 | !--Â Â Compute leftside fluxes for the respective boundary of PE |
---|
982 |     IF ( i == i_omp ) THEN |
---|
983 | Â Â Â Â |
---|
984 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
985 | |
---|
986 | Â Â Â Â Â Â Â ibit11Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),11,1) |
---|
987 | Â Â Â Â Â Â Â ibit10Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),10,1) |
---|
988 | Â Â Â Â Â Â Â ibit9Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),9,1) |
---|
989 | |
---|
990 |        u_comp_l     = u(k,j,i) + u(k,j,i-1) - gu |
---|
991 |        flux_l_u(k,j,tn) = u_comp_l * (                 & |
---|
992 |                ( 37.0_wp * ibit11 * adv_mom_5         & |
---|
993 |               +   7.0_wp * ibit10 * adv_mom_3         & |
---|
994 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit9Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
995 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
996 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i)Â Â +Â u(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â & |
---|
997 |             -   ( 8.0_wp * ibit11 * adv_mom_5         & |
---|
998 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit10Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
999 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1000 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+1)Â +Â u(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â & |
---|
1001 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit11Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1002 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1003 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+2)Â +Â u(k,j,i-3)Â )Â Â Â Â Â & |
---|
1004 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1005 | |
---|
1006 |        diss_l_u(k,j,tn) = - ABS( u_comp_l ) * (            & |
---|
1007 |                ( 10.0_wp * ibit11 * adv_mom_5         & |
---|
1008 |               +   3.0_wp * ibit10 * adv_mom_3         & |
---|
1009 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit9Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1010 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1011 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i)Â Â -Â u(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1012 |             -   ( 5.0_wp * ibit11 * adv_mom_5         & |
---|
1013 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit10Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1014 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1015 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+1)Â -Â u(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1016 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit11Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1017 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1018 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+2)Â -Â u(k,j,i-3)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1019 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1020 | |
---|
1021 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1022 | |
---|
1023 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
1024 | |
---|
1025 |        u_comp_l     = u(k,j,i) + u(k,j,i-1) - gu |
---|
1026 |        flux_l_u(k,j,tn) = u_comp_l * (                  & |
---|
1027 |                37.0_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i-1)  )       & |
---|
1028 |               - 8.0_wp * ( u(k,j,i+1) + u(k,j,i-2) )       & |
---|
1029 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+2)Â +Â u(k,j,i-3)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1030 | Â Â Â Â Â Â Â diss_l_u(k,j,tn)Â =Â -Â ABS(u_comp_l)Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1031 |                10.0_wp * ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1)  )       & |
---|
1032 |               - 5.0_wp * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i-2) )       & |
---|
1033 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+2)Â -Â u(k,j,i-3)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1034 | |
---|
1035 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1036 | Â Â Â Â Â |
---|
1037 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
1038 | |
---|
1039 | Â Â Â Â flux_t(0)Â =Â 0.0_wp |
---|
1040 | Â Â Â Â diss_t(0)Â =Â 0.0_wp |
---|
1041 |     flux_d  = 0.0_wp |
---|
1042 |     diss_d  = 0.0_wp |
---|
1043 | ! |
---|
1044 | !--Â Â Now compute the fluxes tendency terms for the horizontal and |
---|
1045 | !--Â Â vertical parts. |
---|
1046 |     DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
1047 | |
---|
1048 | Â Â Â Â Â ibit11Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),11,1) |
---|
1049 | Â Â Â Â Â ibit10Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),10,1) |
---|
1050 | Â Â Â Â Â ibit9Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),9,1) |
---|
1051 | |
---|
1052 | Â Â Â Â Â u_comp(k)Â =Â u(k,j,i+1)Â +Â u(k,j,i) |
---|
1053 |      flux_r(k) = ( u_comp(k) - gu ) * (                 & |
---|
1054 |            ( 37.0_wp * ibit11 * adv_mom_5              & |
---|
1055 |          +   7.0_wp * ibit10 * adv_mom_3              & |
---|
1056 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit9Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1057 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1058 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+1)Â +Â u(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1059 |        -   ( 8.0_wp * ibit11 * adv_mom_5              & |
---|
1060 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit10Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â &Â |
---|
1061 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1062 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+2)Â +Â u(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1063 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit11Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1064 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1065 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+3)Â +Â u(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1066 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1067 | |
---|
1068 |      diss_r(k) = - ABS( u_comp(k) - gu ) * (               & |
---|
1069 |            ( 10.0_wp * ibit11 * adv_mom_5              & |
---|
1070 |          +   3.0_wp * ibit10 * adv_mom_3              & |
---|
1071 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit9Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1072 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1073 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+1)Â -Â u(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1074 |        -   ( 5.0_wp * ibit11 * adv_mom_5              & |
---|
1075 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit10Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1076 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1077 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+2)Â -Â u(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1078 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit11Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1079 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1080 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+3)Â -Â u(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1081 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1082 | |
---|
1083 | Â Â Â Â Â ibit14Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),14,1) |
---|
1084 | Â Â Â Â Â ibit13Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),13,1) |
---|
1085 | Â Â Â Â Â ibit12Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),12,1) |
---|
1086 | |
---|
1087 |      v_comp  = v(k,j+1,i) + v(k,j+1,i-1) - gv |
---|
1088 |      flux_n(k) = v_comp * (                       & |
---|
1089 |            ( 37.0_wp * ibit14 * adv_mom_5              & |
---|
1090 |          +   7.0_wp * ibit13 * adv_mom_3              & |
---|
1091 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit12Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1092 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1093 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+1,i)Â +Â u(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1094 |        -   ( 8.0_wp * ibit14 * adv_mom_5              & |
---|
1095 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit13Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1096 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1097 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+2,i)Â +Â u(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1098 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit14Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1099 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1100 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+3,i)Â +Â u(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1101 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1102 | |
---|
1103 |      diss_n(k) = - ABS ( v_comp ) * (                  & |
---|
1104 |            ( 10.0_wp * ibit14 * adv_mom_5              & |
---|
1105 |          +   3.0_wp * ibit13 * adv_mom_3              & |
---|
1106 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit12Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1107 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1108 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+1,i)Â -Â u(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1109 |        -   ( 5.0_wp * ibit14 * adv_mom_5              & |
---|
1110 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit13Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1111 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1112 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+2,i)Â -Â u(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1113 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit14Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1114 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1115 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+3,i)Â -Â u(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1116 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1117 | ! |
---|
1118 | !--Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
1119 | !--Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
1120 | Â Â Â Â Â ibit17Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),17,1) |
---|
1121 | Â Â Â Â Â ibit16Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),16,1) |
---|
1122 | Â Â Â Â Â ibit15Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),15,1) |
---|
1123 | |
---|
1124 |      k_ppp = k + 3 * ibit17 |
---|
1125 |      k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit15 ) |
---|
1126 |      k_mm = k - 2 * ibit17 |
---|
1127 | |
---|
1128 |      w_comp  = w(k,j,i) + w(k,j,i-1) |
---|
1129 |      flux_t(k) = w_comp * (                       & |
---|
1130 |            ( 37.0_wp * ibit17 * adv_mom_5              & |
---|
1131 |          +   7.0_wp * ibit16 * adv_mom_3              & |
---|
1132 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit15Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1133 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1134 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k+1,j,i)Â +Â u(k,j,i)Â Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1135 |        -   ( 8.0_wp * ibit17 * adv_mom_5              & |
---|
1136 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit16Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1137 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1138 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k_pp,j,i)Â +Â u(k-1,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1139 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit17Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1140 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1141 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k_ppp,j,i)Â +Â u(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1142 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1143 | |
---|
1144 |      diss_t(k) = - ABS( w_comp ) * (                   & |
---|
1145 |            ( 10.0_wp * ibit17 * adv_mom_5              & |
---|
1146 |          +   3.0_wp * ibit16 * adv_mom_3              & |
---|
1147 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit15Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1148 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1149 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k+1,j,i)Â Â -Â u(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1150 |        -   ( 5.0_wp * ibit17 * adv_mom_5              & |
---|
1151 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit16Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1152 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1153 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k_pp,j,i)Â -Â u(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1154 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit17Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1155 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1156 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k_ppp,j,i)Â -Â u(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1157 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1158 | ! |
---|
1159 | !--Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
1160 | !--Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities introduced |
---|
1161 | !--Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
1162 |      div = ( ( u_comp(k)  - ( u(k,j,i)  + u(k,j,i-1)  ) ) * ddx    & |
---|
1163 |         + ( v_comp + gv - ( v(k,j,i)  + v(k,j,i-1 ) ) ) * ddy    & |
---|
1164 |         + ( w_comp   - ( w(k-1,j,i) + w(k-1,j,i-1) ) ) * ddzw(k)  & |
---|
1165 | Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â 0.5_wp |
---|
1166 | |
---|
1167 | Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1168 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1169 |              -  flux_l_u(k,j,tn) - diss_l_u(k,j,tn) ) * ddx   & |
---|
1170 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1171 |              -  flux_s_u(k,tn) - diss_s_u(k,tn)   ) * ddy   & |
---|
1172 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1173 |              -  flux_d  - diss_d         ) * ddzw(k) & |
---|
1174 |                     ) + div * u(k,j,i) |
---|
1175 | |
---|
1176 | Â Â Â Â Â Â flux_l_u(k,j,tn)Â =Â flux_r(k) |
---|
1177 | Â Â Â Â Â Â diss_l_u(k,j,tn)Â =Â diss_r(k) |
---|
1178 | Â Â Â Â Â Â flux_s_u(k,tn)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
1179 | Â Â Â Â Â Â diss_s_u(k,tn)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
1180 |       flux_d      = flux_t(k) |
---|
1181 |       diss_d      = diss_t(k) |
---|
1182 | ! |
---|
1183 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of u'u'. The factor has to be applied for |
---|
1184 | !--Â Â Â Â right evaluation when gallilei_trans = .T. . |
---|
1185 | Â Â Â Â Â Â sums_us2_ws_l(k,tn)Â =Â sums_us2_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1186 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_r(k)Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1187 |                 ( u_comp(k) - 2.0_wp * hom(k,1,1,0) )     & |
---|
1188 |                / ( u_comp(k) - gu + 1.0E-20_wp  )       & |
---|
1189 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â diss_r(k)Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1190 |                  ABS( u_comp(k) - 2.0_wp * hom(k,1,1,0) )  & |
---|
1191 |                / ( ABS( u_comp(k) - gu ) + 1.0E-20_wp ) )   & |
---|
1192 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
1193 | ! |
---|
1194 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of w'u'. |
---|
1195 | Â Â Â Â Â Â sums_wsus_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsus_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1196 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1197 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
1198 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
1199 | |
---|
1200 |     DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
1201 | |
---|
1202 | Â Â Â Â Â u_comp(k)Â =Â u(k,j,i+1)Â +Â u(k,j,i) |
---|
1203 |      flux_r(k) = ( u_comp(k) - gu ) * (                 & |
---|
1204 |              37.0_wp * ( u(k,j,i+1) + u(k,j,i)  )        & |
---|
1205 |             - 8.0_wp * ( u(k,j,i+2) + u(k,j,i-1) )        & |
---|
1206 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+3)Â +Â u(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1207 |        diss_r(k) = - ABS( u_comp(k) - gu ) * (             & |
---|
1208 |              10.0_wp * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)  )        & |
---|
1209 |             - 5.0_wp * ( u(k,j,i+2) - u(k,j,i-1) )        & |
---|
1210 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+3)Â -Â u(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1211 | |
---|
1212 |        v_comp  = v(k,j+1,i) + v(k,j+1,i-1) - gv |
---|
1213 |        flux_n(k) = v_comp * (                      & |
---|
1214 |              37.0_wp * ( u(k,j+1,i) + u(k,j,i)  )        & |
---|
1215 |             - 8.0_wp * ( u(k,j+2,i) + u(k,j-1,i) )        & |
---|
1216 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+3,i)Â +Â u(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1217 |        diss_n(k) = - ABS( v_comp ) * (                 & |
---|
1218 |              10.0_wp * ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i)  )        & |
---|
1219 |             - 5.0_wp * ( u(k,j+2,i) - u(k,j-1,i) )        & |
---|
1220 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j+3,i)Â -Â u(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1221 | ! |
---|
1222 | !--Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
1223 | !--Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
1224 | Â Â Â Â Â ibit17Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),17,1) |
---|
1225 | Â Â Â Â Â ibit16Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),16,1) |
---|
1226 | Â Â Â Â Â ibit15Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),15,1) |
---|
1227 | |
---|
1228 |      k_ppp = k + 3 * ibit17 |
---|
1229 |      k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit15 ) |
---|
1230 |      k_mm = k - 2 * ibit17 |
---|
1231 | |
---|
1232 |      w_comp  = w(k,j,i) + w(k,j,i-1) |
---|
1233 |      flux_t(k) = w_comp * (                       & |
---|
1234 |            ( 37.0_wp * ibit17 * adv_mom_5              & |
---|
1235 |          +   7.0_wp * ibit16 * adv_mom_3              & |
---|
1236 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit15Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1237 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1238 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k+1,j,i)Â +Â u(k,j,i)Â Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1239 |        -   ( 8.0_wp * ibit17 * adv_mom_5              & |
---|
1240 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit16Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1241 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1242 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k_pp,j,i)Â +Â u(k-1,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1243 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit17Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1244 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1245 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k_ppp,j,i)Â +Â u(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1246 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1247 | |
---|
1248 |      diss_t(k) = - ABS( w_comp ) * (                   & |
---|
1249 |            ( 10.0_wp * ibit17 * adv_mom_5              & |
---|
1250 |          +   3.0_wp * ibit16 * adv_mom_3              & |
---|
1251 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit15Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1252 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1253 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k+1,j,i)Â Â -Â u(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1254 |        -   ( 5.0_wp * ibit17 * adv_mom_5              & |
---|
1255 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit16Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1256 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1257 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k_pp,j,i)Â -Â u(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1258 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit17Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1259 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1260 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k_ppp,j,i)Â -Â u(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1261 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1262 | ! |
---|
1263 | !--Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
1264 | !--Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities introduced |
---|
1265 | !--Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
1266 |      div = ( ( u_comp(k)  - ( u(k,j,i)  + u(k,j,i-1)  ) ) * ddx    & |
---|
1267 |         + ( v_comp + gv - ( v(k,j,i)  + v(k,j,i-1 ) ) ) * ddy    & |
---|
1268 |         + ( w_comp   - ( w(k-1,j,i) + w(k-1,j,i-1) ) ) * ddzw(k)  & |
---|
1269 | Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â 0.5_wp |
---|
1270 | |
---|
1271 | Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1272 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1273 |              -  flux_l_u(k,j,tn) - diss_l_u(k,j,tn) ) * ddx   & |
---|
1274 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1275 |              -  flux_s_u(k,tn) - diss_s_u(k,tn)   ) * ddy   & |
---|
1276 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1277 |              -  flux_d  - diss_d         ) * ddzw(k) & |
---|
1278 |                     ) + div * u(k,j,i) |
---|
1279 | |
---|
1280 | Â Â Â Â Â Â flux_l_u(k,j,tn)Â =Â flux_r(k) |
---|
1281 | Â Â Â Â Â Â diss_l_u(k,j,tn)Â =Â diss_r(k) |
---|
1282 | Â Â Â Â Â Â flux_s_u(k,tn)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
1283 | Â Â Â Â Â Â diss_s_u(k,tn)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
1284 |       flux_d      = flux_t(k) |
---|
1285 |       diss_d      = diss_t(k) |
---|
1286 | ! |
---|
1287 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of u'u'. The factor has to be applied for |
---|
1288 | !--Â Â Â Â right evaluation when gallilei_trans = .T. . |
---|
1289 | Â Â Â Â Â Â sums_us2_ws_l(k,tn)Â =Â sums_us2_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1290 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_r(k)Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1291 |                 ( u_comp(k) - 2.0_wp * hom(k,1,1,0)   )  & |
---|
1292 |                / ( u_comp(k) - gu + 1.0E-20_wp     )   & |
---|
1293 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â diss_r(k)Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1294 |                  ABS( u_comp(k) - 2.0_wp * hom(k,1,1,0) )  & |
---|
1295 |                / ( ABS( u_comp(k) - gu ) + 1.0E-20_wp ) )   & |
---|
1296 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
1297 | ! |
---|
1298 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of w'u'. |
---|
1299 | Â Â Â Â Â Â sums_wsus_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsus_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1300 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1301 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
1302 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
1303 | |
---|
1304 | Â Â Â Â sums_us2_ws_l(nzb,tn)Â =Â sums_us2_ws_l(nzb+1,tn) |
---|
1305 | |
---|
1306 | |
---|
1307 | |
---|
1308 | Â Â END SUBROUTINE advec_u_ws_ij |
---|
1309 | |
---|
1310 | |
---|
1311 | |
---|
1312 | !-----------------------------------------------------------------------------! |
---|
1313 | ! Advection of v-component - Call for grid point i,j |
---|
1314 | !-----------------------------------------------------------------------------! |
---|
1315 |   SUBROUTINE advec_v_ws_ij( i, j, i_omp, tn ) |
---|
1316 | |
---|
1317 |     USE arrays_3d,                             & |
---|
1318 |       ONLY: ddzw, diss_l_v, diss_s_v, flux_l_v, flux_s_v, tend, u, v, w |
---|
1319 | |
---|
1320 |     USE constants,                             & |
---|
1321 |       ONLY: adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5 |
---|
1322 | |
---|
1323 |     USE control_parameters,                         & |
---|
1324 |       ONLY: intermediate_timestep_count, u_gtrans, v_gtrans |
---|
1325 | |
---|
1326 |     USE grid_variables,                           & |
---|
1327 |       ONLY: ddx, ddy |
---|
1328 | |
---|
1329 |     USE indices,                              & |
---|
1330 |       ONLY: nxl, nxr, nyn, nys, nysv, nzb, nzb_max, nzt, wall_flags_0 |
---|
1331 | |
---|
1332 | Â Â Â Â USE kinds |
---|
1333 | |
---|
1334 |     USE statistics,                             & |
---|
1335 |       ONLY: hom, sums_vs2_ws_l, sums_wsvs_ws_l, weight_substep |
---|
1336 | |
---|
1337 | Â Â Â Â IMPLICIT NONE |
---|
1338 | |
---|
1339 |     INTEGER(iwp) :: i   !: |
---|
1340 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit18Â !: |
---|
1341 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit19Â !: |
---|
1342 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit20Â !: |
---|
1343 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit21Â !: |
---|
1344 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit22Â !: |
---|
1345 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit23Â !: |
---|
1346 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit24Â !: |
---|
1347 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit25Â !: |
---|
1348 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit26Â !: |
---|
1349 |     INTEGER(iwp) :: i_omp !: |
---|
1350 |     INTEGER(iwp) :: j   !: |
---|
1351 |     INTEGER(iwp) :: k   !: |
---|
1352 |     INTEGER(iwp) :: k_mm  !: |
---|
1353 |     INTEGER(iwp) :: k_pp  !: |
---|
1354 |     INTEGER(iwp) :: k_ppp !: |
---|
1355 |     INTEGER(iwp) :: tn   !: |
---|
1356 | Â Â Â Â |
---|
1357 |     REAL(wp)   :: diss_d  !: |
---|
1358 |     REAL(wp)   :: div   !: |
---|
1359 |     REAL(wp)   :: flux_d  !: |
---|
1360 |     REAL(wp)   :: gu    !: |
---|
1361 |     REAL(wp)   :: gv    !: |
---|
1362 |     REAL(wp)   :: u_comp  !: |
---|
1363 |     REAL(wp)   :: v_comp_l !: |
---|
1364 |     REAL(wp)   :: w_comp  !: |
---|
1365 | Â Â Â Â |
---|
1366 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: diss_n !: |
---|
1367 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: diss_r !: |
---|
1368 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: diss_t !: |
---|
1369 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: flux_n !: |
---|
1370 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: flux_r !: |
---|
1371 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: flux_t !: |
---|
1372 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: v_comp !: |
---|
1373 | |
---|
1374 |     gu = 2.0_wp * u_gtrans |
---|
1375 |     gv = 2.0_wp * v_gtrans |
---|
1376 | |
---|
1377 | !    |
---|
1378 | !--Â Â Compute leftside fluxes for the respective boundary. |
---|
1379 |     IF ( i == i_omp ) THEN |
---|
1380 | |
---|
1381 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
1382 | |
---|
1383 | Â Â Â Â Â Â Â ibit20Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),20,1) |
---|
1384 | Â Â Â Â Â Â Â ibit19Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),19,1) |
---|
1385 | Â Â Â Â Â Â Â ibit18Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),18,1) |
---|
1386 | |
---|
1387 |        u_comp      = u(k,j-1,i) + u(k,j,i) - gu |
---|
1388 |        flux_l_v(k,j,tn) = u_comp * (                  & |
---|
1389 |                ( 37.0_wp * ibit20 * adv_mom_5         & |
---|
1390 |               +   7.0_wp * ibit19 * adv_mom_3         & |
---|
1391 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit18Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1392 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1393 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i)Â Â +Â v(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1394 |             -   ( 8.0_wp * ibit20 * adv_mom_5         & |
---|
1395 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit19Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1396 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1397 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+1)Â +Â v(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1398 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit20Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1399 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1400 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+2)Â +Â v(k,j,i-3)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1401 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1402 | |
---|
1403 |        diss_l_v(k,j,tn) = - ABS( u_comp ) * (             & |
---|
1404 |                ( 10.0_wp * ibit20 * adv_mom_5         & |
---|
1405 |               +   3.0_wp * ibit19 * adv_mom_3         & |
---|
1406 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit18Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1407 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1408 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i)Â Â -Â v(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1409 |             -   ( 5.0_wp * ibit20 * adv_mom_5         & |
---|
1410 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit19Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1411 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1412 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+1)Â -Â v(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1413 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit20Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1414 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1415 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+2)Â -Â v(k,j,i-3)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1416 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1417 | |
---|
1418 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1419 | |
---|
1420 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
1421 | |
---|
1422 |        u_comp      = u(k,j-1,i) + u(k,j,i) - gu |
---|
1423 |        flux_l_v(k,j,tn) = u_comp * (                  & |
---|
1424 |                37.0_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j,i-1)  )      & |
---|
1425 |               - 8.0_wp * ( v(k,j,i+1) + v(k,j,i-2) )      & |
---|
1426 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+2)Â +Â v(k,j,i-3)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1427 |        diss_l_v(k,j,tn) = - ABS( u_comp ) * (              & |
---|
1428 |                10.0_wp * ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1)  )      & |
---|
1429 |               - 5.0_wp * ( v(k,j,i+1) - v(k,j,i-2) )      & |
---|
1430 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+2)Â -Â v(k,j,i-3)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1431 | |
---|
1432 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1433 | Â Â Â Â Â |
---|
1434 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
1435 | ! |
---|
1436 | !--Â Â Compute southside fluxes for the respective boundary. |
---|
1437 |     IF ( j == nysv ) THEN |
---|
1438 | Â Â Â Â |
---|
1439 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
1440 | |
---|
1441 | Â Â Â Â Â Â Â ibit23Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),23,1) |
---|
1442 | Â Â Â Â Â Â Â ibit22Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),22,1) |
---|
1443 | Â Â Â Â Â Â Â ibit21Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),21,1) |
---|
1444 | |
---|
1445 |        v_comp_l    = v(k,j,i) + v(k,j-1,i) - gv |
---|
1446 |        flux_s_v(k,tn) = v_comp_l * (                  & |
---|
1447 |               ( 37.0_wp * ibit23 * adv_mom_5          & |
---|
1448 |              +   7.0_wp * ibit22 * adv_mom_3          & |
---|
1449 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit21Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1450 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1451 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i)Â Â +Â v(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1452 |            -   ( 8.0_wp * ibit23 * adv_mom_5          & |
---|
1453 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit22Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1454 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1455 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+1,i)Â +Â v(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1456 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit23Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1457 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1458 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+2,i)Â +Â v(k,j-3,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1459 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1460 | |
---|
1461 |        diss_s_v(k,tn) = - ABS( v_comp_l ) * (              & |
---|
1462 |               ( 10.0_wp * ibit23 * adv_mom_5          & |
---|
1463 |              +   3.0_wp * ibit22 * adv_mom_3          & |
---|
1464 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit21Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1465 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1466 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i)Â Â -Â v(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1467 |            -   ( 5.0_wp * ibit23 * adv_mom_5          & |
---|
1468 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit22Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1469 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1470 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+1,i)Â -Â v(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1471 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit23Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1472 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1473 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+2,i)Â -Â v(k,j-3,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1474 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1475 | |
---|
1476 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1477 | |
---|
1478 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
1479 | |
---|
1480 |        v_comp_l    = v(k,j,i) + v(k,j-1,i) - gv |
---|
1481 |        flux_s_v(k,tn) = v_comp_l * (                  & |
---|
1482 |               37.0_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j-1,i)  )       & |
---|
1483 |              - 8.0_wp * ( v(k,j+1,i) + v(k,j-2,i) )       & |
---|
1484 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+2,i)Â +Â v(k,j-3,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1485 |        diss_s_v(k,tn) = - ABS( v_comp_l ) * (              & |
---|
1486 |               10.0_wp * ( v(k,j,i) - v(k,j-1,i)  )       & |
---|
1487 |              - 5.0_wp * ( v(k,j+1,i) - v(k,j-2,i) )       & |
---|
1488 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+2,i)Â -Â v(k,j-3,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1489 | |
---|
1490 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1491 | Â Â Â Â Â |
---|
1492 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
1493 | |
---|
1494 | Â Â Â Â flux_t(0)Â =Â 0.0_wp |
---|
1495 | Â Â Â Â diss_t(0)Â =Â 0.0_wp |
---|
1496 |     flux_d  = 0.0_wp |
---|
1497 |     diss_d  = 0.0_wp |
---|
1498 | ! |
---|
1499 | !--Â Â Now compute the fluxes and tendency terms for the horizontal and |
---|
1500 | !--Â Â verical parts. |
---|
1501 |     DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
1502 | |
---|
1503 | Â Â Â Â Â ibit20Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),20,1) |
---|
1504 | Â Â Â Â Â ibit19Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),19,1) |
---|
1505 | Â Â Â Â Â ibit18Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),18,1) |
---|
1506 | Â |
---|
1507 |      u_comp  = u(k,j-1,i+1) + u(k,j,i+1) - gu |
---|
1508 |      flux_r(k) = u_comp * (                       & |
---|
1509 |            ( 37.0_wp * ibit20 * adv_mom_5              & |
---|
1510 |          +   7.0_wp * ibit19 * adv_mom_3              & |
---|
1511 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit18Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1512 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1513 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+1)Â +Â v(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1514 |        -   ( 8.0_wp * ibit20 * adv_mom_5              & |
---|
1515 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit19Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1516 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1517 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+2)Â +Â v(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1518 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit20Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1519 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1520 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+3)Â +Â v(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1521 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1522 | |
---|
1523 |      diss_r(k) = - ABS( u_comp ) * (                   & |
---|
1524 |            ( 10.0_wp * ibit20 * adv_mom_5              & |
---|
1525 |          +   3.0_wp * ibit19 * adv_mom_3              & |
---|
1526 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit18Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1527 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1528 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+1)Â -Â v(k,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1529 |        -   ( 5.0_wp * ibit20 * adv_mom_5              & |
---|
1530 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit19Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1531 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1532 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+2)Â -Â v(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1533 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit20Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1534 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1535 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+3)Â -Â v(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1536 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1537 | |
---|
1538 | Â Â Â Â Â ibit23Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),23,1) |
---|
1539 | Â Â Â Â Â ibit22Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),22,1) |
---|
1540 | Â Â Â Â Â ibit21Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),21,1) |
---|
1541 | |
---|
1542 | |
---|
1543 | Â Â Â Â Â v_comp(k)Â =Â v(k,j+1,i)Â +Â v(k,j,i) |
---|
1544 |      flux_n(k) = ( v_comp(k) - gv ) * (                 & |
---|
1545 |            ( 37.0_wp * ibit23 * adv_mom_5              & |
---|
1546 |          +   7.0_wp * ibit22 * adv_mom_3              & |
---|
1547 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit21Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1548 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1549 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+1,i)Â +Â v(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1550 |        -   ( 8.0_wp * ibit23 * adv_mom_5              & |
---|
1551 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit22Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1552 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1553 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+2,i)Â +Â v(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1554 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit23Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1555 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1556 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+3,i)Â +Â v(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1557 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1558 | |
---|
1559 |      diss_n(k) = - ABS( v_comp(k) - gv ) * (               & |
---|
1560 |            ( 10.0_wp * ibit23 * adv_mom_5              & |
---|
1561 |          +   3.0_wp * ibit22 * adv_mom_3              & |
---|
1562 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit21Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1563 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1564 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+1,i)Â -Â v(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1565 |        -   ( 5.0_wp * ibit23 * adv_mom_5              & |
---|
1566 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit22Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1567 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1568 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+2,i)Â -Â v(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1569 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit23Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1570 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1571 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+3,i)Â -Â v(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1572 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1573 | ! |
---|
1574 | !--Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
1575 | !--Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
1576 | Â Â Â Â Â ibit26Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),26,1) |
---|
1577 | Â Â Â Â Â ibit25Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),25,1) |
---|
1578 | Â Â Â Â Â ibit24Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),24,1) |
---|
1579 | |
---|
1580 |      k_ppp = k + 3 * ibit26 |
---|
1581 |      k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit24 ) |
---|
1582 |      k_mm = k - 2 * ibit26 |
---|
1583 | |
---|
1584 |      w_comp  = w(k,j-1,i) + w(k,j,i) |
---|
1585 |      flux_t(k) = w_comp * (                       & |
---|
1586 |            ( 37.0_wp * ibit26 * adv_mom_5              & |
---|
1587 |          +   7.0_wp * ibit25 * adv_mom_3              & |
---|
1588 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit24Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1589 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1590 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k+1,j,i)Â Â +Â v(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1591 |        -   ( 8.0_wp * ibit26 * adv_mom_5              & |
---|
1592 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit25Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1593 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1594 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k_pp,j,i)Â +Â v(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1595 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit26Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1596 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1597 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k_ppp,j,i)Â +Â v(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1598 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1599 | |
---|
1600 |      diss_t(k) = - ABS( w_comp ) * (                   & |
---|
1601 |            ( 10.0_wp * ibit26 * adv_mom_5              & |
---|
1602 |          +   3.0_wp * ibit25 * adv_mom_3              & |
---|
1603 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit24Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1604 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1605 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k+1,j,i)Â Â -Â v(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1606 |        -   ( 5.0_wp * ibit26 * adv_mom_5              & |
---|
1607 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit25Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1608 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1609 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k_pp,j,i)Â -Â v(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1610 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit26Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1611 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1612 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k_ppp,j,i)Â -Â v(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1613 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1614 | ! |
---|
1615 | !--Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
1616 | !--Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities introduced |
---|
1617 | !--Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
1618 |      div = ( ( u_comp + gu - ( u(k,j-1,i)  + u(k,j,i)  ) ) * ddx    & |
---|
1619 |         + ( v_comp(k)  - ( v(k,j,i)   + v(k,j-1,i) ) ) * ddy    & |
---|
1620 |         + ( w_comp   - ( w(k-1,j-1,i) + w(k-1,j,i) ) ) * ddzw(k)  & |
---|
1621 | Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â 0.5_wp |
---|
1622 | |
---|
1623 | Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1624 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1625 |             -  flux_l_v(k,j,tn) - diss_l_v(k,j,tn)  ) * ddx   & |
---|
1626 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1627 |             -  flux_s_v(k,tn) - diss_s_v(k,tn)    ) * ddy   & |
---|
1628 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1629 |             -  flux_d  - diss_d          ) * ddzw(k) & |
---|
1630 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â +Â v(k,j,i)Â *Â div |
---|
1631 | |
---|
1632 | Â Â Â Â Â Â flux_l_v(k,j,tn)Â =Â flux_r(k) |
---|
1633 | Â Â Â Â Â Â diss_l_v(k,j,tn)Â =Â diss_r(k) |
---|
1634 | Â Â Â Â Â Â flux_s_v(k,tn)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
1635 | Â Â Â Â Â Â diss_s_v(k,tn)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
1636 |       flux_d      = flux_t(k) |
---|
1637 |       diss_d      = diss_t(k) |
---|
1638 | |
---|
1639 | ! |
---|
1640 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of v'v'. The factor has to be applied for |
---|
1641 | !--Â Â Â Â right evaluation when gallilei_trans = .T. . |
---|
1642 | Â Â Â Â Â Â sums_vs2_ws_l(k,tn)Â =Â sums_vs2_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1643 | Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1644 |        * ( v_comp(k) - 2.0_wp * hom(k,1,2,0)   )           & |
---|
1645 |        / ( v_comp(k) - gv + 1.0E-20_wp    )             & |
---|
1646 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â diss_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1647 |        *  ABS( v_comp(k) - 2.0_wp * hom(k,1,2,0) )           & |
---|
1648 |        / ( ABS( v_comp(k) - gv ) +1.0E-20_wp ) )            & |
---|
1649 | Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
1650 | ! |
---|
1651 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of w'v'. |
---|
1652 | Â Â Â Â Â Â sums_wsvs_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsvs_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1653 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1654 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
1655 | |
---|
1656 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
1657 | |
---|
1658 |     DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
1659 | |
---|
1660 |      u_comp  = u(k,j-1,i+1) + u(k,j,i+1) - gu |
---|
1661 |      flux_r(k) = u_comp * (                       & |
---|
1662 |            37.0_wp * ( v(k,j,i+1) + v(k,j,i)  )          & |
---|
1663 |           - 8.0_wp * ( v(k,j,i+2) + v(k,j,i-1) )          & |
---|
1664 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+3)Â +Â v(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1665 | |
---|
1666 |      diss_r(k) = - ABS( u_comp ) * (                   & |
---|
1667 |            10.0_wp * ( v(k,j,i+1) - v(k,j,i) )           & |
---|
1668 |           - 5.0_wp * ( v(k,j,i+2) - v(k,j,i-1) )          & |
---|
1669 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j,i+3)Â -Â v(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1670 | |
---|
1671 | |
---|
1672 | Â Â Â Â Â v_comp(k)Â =Â v(k,j+1,i)Â +Â v(k,j,i) |
---|
1673 |      flux_n(k) = ( v_comp(k) - gv ) * (                 & |
---|
1674 |            37.0_wp * ( v(k,j+1,i) + v(k,j,i)  )          & |
---|
1675 |           - 8.0_wp * ( v(k,j+2,i) + v(k,j-1,i) )          & |
---|
1676 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â (Â v(k,j+3,i)Â +Â v(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1677 | |
---|
1678 |      diss_n(k) = - ABS( v_comp(k) - gv ) * (               & |
---|
1679 |            10.0_wp * ( v(k,j+1,i) - v(k,j,i)  )          & |
---|
1680 |           - 5.0_wp * ( v(k,j+2,i) - v(k,j-1,i) )          & |
---|
1681 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â v(k,j+3,i)Â -Â v(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1682 | ! |
---|
1683 | !--Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
1684 | !--Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
1685 | Â Â Â Â Â ibit26Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),26,1) |
---|
1686 | Â Â Â Â Â ibit25Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),25,1) |
---|
1687 | Â Â Â Â Â ibit24Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),24,1) |
---|
1688 | |
---|
1689 |      k_ppp = k + 3 * ibit26 |
---|
1690 |      k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit24 ) |
---|
1691 |      k_mm = k - 2 * ibit26 |
---|
1692 | |
---|
1693 |      w_comp  = w(k,j-1,i) + w(k,j,i) |
---|
1694 |      flux_t(k) = w_comp * (                       & |
---|
1695 |            ( 37.0_wp * ibit26 * adv_mom_5              & |
---|
1696 |          +   7.0_wp * ibit25 * adv_mom_3              & |
---|
1697 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit24Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1698 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
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1699 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k+1,j,i)Â Â +Â v(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1700 |        -   ( 8.0_wp * ibit26 * adv_mom_5              & |
---|
1701 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit25Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
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1702 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
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1703 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k_pp,j,i)Â +Â v(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1704 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit26Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1705 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1706 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k_ppp,j,i)Â +Â v(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1707 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1708 | |
---|
1709 |      diss_t(k) = - ABS( w_comp ) * (                   & |
---|
1710 |            ( 10.0_wp * ibit26 * adv_mom_5              & |
---|
1711 |          +   3.0_wp * ibit25 * adv_mom_3              & |
---|
1712 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit24Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1713 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1714 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k+1,j,i)Â Â -Â v(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1715 |        -   ( 5.0_wp * ibit26 * adv_mom_5              & |
---|
1716 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit25Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1717 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1718 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k_pp,j,i)Â -Â v(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1719 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit26Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1720 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1721 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â v(k_ppp,j,i)Â -Â v(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1722 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1723 | ! |
---|
1724 | !--Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
1725 | !--Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities introduced |
---|
1726 | !--Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
1727 |      div = ( ( u_comp + gu - ( u(k,j-1,i)  + u(k,j,i)  ) ) * ddx    & |
---|
1728 |         + ( v_comp(k)  - ( v(k,j,i)   + v(k,j-1,i) ) ) * ddy    & |
---|
1729 |         + ( w_comp   - ( w(k-1,j-1,i) + w(k-1,j,i) ) ) * ddzw(k)  & |
---|
1730 | Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â 0.5_wp |
---|
1731 | |
---|
1732 | Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1733 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1734 |             -  flux_l_v(k,j,tn) - diss_l_v(k,j,tn)  ) * ddx   & |
---|
1735 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1736 |             -  flux_s_v(k,tn) - diss_s_v(k,tn)    ) * ddy   & |
---|
1737 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1738 |             -  flux_d  - diss_d          ) * ddzw(k) & |
---|
1739 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â +Â v(k,j,i)Â *Â div |
---|
1740 | |
---|
1741 | Â Â Â Â Â Â flux_l_v(k,j,tn)Â =Â flux_r(k) |
---|
1742 | Â Â Â Â Â Â diss_l_v(k,j,tn)Â =Â diss_r(k) |
---|
1743 | Â Â Â Â Â Â flux_s_v(k,tn)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
1744 | Â Â Â Â Â Â diss_s_v(k,tn)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
1745 |       flux_d      = flux_t(k) |
---|
1746 |       diss_d      = diss_t(k) |
---|
1747 | |
---|
1748 | ! |
---|
1749 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of v'v'. The factor has to be applied for |
---|
1750 | !--Â Â Â Â right evaluation when gallilei_trans = .T. . |
---|
1751 | Â Â Â Â Â Â sums_vs2_ws_l(k,tn)Â =Â sums_vs2_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1752 | Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1753 |        * ( v_comp(k) - 2.0_wp * hom(k,1,2,0)   )           & |
---|
1754 |        / ( v_comp(k) - gv + 1.0E-20_wp    )             & |
---|
1755 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â diss_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1756 |        *  ABS( v_comp(k) - 2.0_wp * hom(k,1,2,0) )           & |
---|
1757 |        / ( ABS( v_comp(k) - gv ) +1.0E-20_wp ) )            & |
---|
1758 | Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
1759 | ! |
---|
1760 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of w'v'. |
---|
1761 | Â Â Â Â Â Â sums_wsvs_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsvs_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1762 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1763 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
1764 | |
---|
1765 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
1766 | Â Â Â Â sums_vs2_ws_l(nzb,tn)Â =Â sums_vs2_ws_l(nzb+1,tn) |
---|
1767 | |
---|
1768 | |
---|
1769 | Â Â END SUBROUTINE advec_v_ws_ij |
---|
1770 | |
---|
1771 | |
---|
1772 | |
---|
1773 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
1774 | ! Advection of w-component - Call for grid point i,j |
---|
1775 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
1776 |   SUBROUTINE advec_w_ws_ij( i, j, i_omp, tn ) |
---|
1777 | |
---|
1778 |     USE arrays_3d,                             & |
---|
1779 |       ONLY: ddzu, diss_l_w, diss_s_w, flux_l_w, flux_s_w, tend, u, v, w |
---|
1780 | |
---|
1781 |     USE constants,                             & |
---|
1782 |       ONLY: adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5 |
---|
1783 | |
---|
1784 |     USE control_parameters,                        & |
---|
1785 |       ONLY: intermediate_timestep_count, u_gtrans, v_gtrans |
---|
1786 | |
---|
1787 |     USE grid_variables,                          & |
---|
1788 |       ONLY: ddx, ddy |
---|
1789 | |
---|
1790 |     USE indices,                              & |
---|
1791 |       ONLY: nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzb_max, nzt, wall_flags_0,    & |
---|
1792 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â wall_flags_00 |
---|
1793 | |
---|
1794 | Â Â Â Â USE kinds |
---|
1795 | Â Â Â Â |
---|
1796 |     USE statistics,                            & |
---|
1797 |       ONLY: hom, sums_ws2_ws_l, weight_substep |
---|
1798 | |
---|
1799 | Â Â Â Â IMPLICIT NONE |
---|
1800 | |
---|
1801 |     INTEGER(iwp) :: i   !: |
---|
1802 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit27Â !: |
---|
1803 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit28Â !: |
---|
1804 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit29Â !: |
---|
1805 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit30Â !: |
---|
1806 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit31Â !: |
---|
1807 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit32Â !: |
---|
1808 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit33Â !: |
---|
1809 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit34Â !: |
---|
1810 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit35Â !: |
---|
1811 |     INTEGER(iwp) :: i_omp !: |
---|
1812 |     INTEGER(iwp) :: j   !: |
---|
1813 |     INTEGER(iwp) :: k   !: |
---|
1814 |     INTEGER(iwp) :: k_mm  !: |
---|
1815 |     INTEGER(iwp) :: k_pp  !: |
---|
1816 |     INTEGER(iwp) :: k_ppp !: |
---|
1817 |     INTEGER(iwp) :: tn   !: |
---|
1818 | Â Â Â Â |
---|
1819 |     REAL(wp)  :: diss_d !: |
---|
1820 |     REAL(wp)  :: div   !: |
---|
1821 |     REAL(wp)  :: flux_d !: |
---|
1822 |     REAL(wp)  :: gu   !: |
---|
1823 |     REAL(wp)  :: gv   !: |
---|
1824 |     REAL(wp)  :: u_comp !: |
---|
1825 |     REAL(wp)  :: v_comp !: |
---|
1826 |     REAL(wp)  :: w_comp !: |
---|
1827 | Â Â Â Â |
---|
1828 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: diss_n !: |
---|
1829 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: diss_r !: |
---|
1830 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: diss_t !: |
---|
1831 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: flux_n !: |
---|
1832 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: flux_r !: |
---|
1833 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1) :: flux_t !: |
---|
1834 | |
---|
1835 |     gu = 2.0_wp * u_gtrans |
---|
1836 |     gv = 2.0_wp * v_gtrans |
---|
1837 | |
---|
1838 | ! |
---|
1839 | !--Â Â Compute southside fluxes for the respective boundary. |
---|
1840 |     IF ( j == nys ) THEN |
---|
1841 | |
---|
1842 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
1843 | Â Â Â Â Â Â Â ibit32Â =Â IBITS(wall_flags_00(k,j,i),0,1) |
---|
1844 | Â Â Â Â Â Â Â ibit31Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),31,1) |
---|
1845 | Â Â Â Â Â Â Â ibit30Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),30,1) |
---|
1846 | |
---|
1847 |        v_comp     = v(k+1,j,i) + v(k,j,i) - gv |
---|
1848 |        flux_s_w(k,tn) = v_comp * (                   & |
---|
1849 |               ( 37.0_wp * ibit32 * adv_mom_5          & |
---|
1850 |              +   7.0_wp * ibit31 * adv_mom_3          & |
---|
1851 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit30Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1852 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1853 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i)Â Â +Â w(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1854 |            -   ( 8.0_wp * ibit32 * adv_mom_5          & |
---|
1855 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit31Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1856 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1857 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+1,i)Â +Â w(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1858 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit32Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1859 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1860 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+2,i)Â +Â w(k,j-3,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1861 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1862 | |
---|
1863 |        diss_s_w(k,tn) = - ABS( v_comp ) * (               & |
---|
1864 |               ( 10.0_wp * ibit32 * adv_mom_5          & |
---|
1865 |              +   3.0_wp * ibit31 * adv_mom_3          & |
---|
1866 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit30Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1867 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1868 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i)Â Â -Â w(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1869 |            -   ( 5.0_wp * ibit32 * adv_mom_5          & |
---|
1870 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit31Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1871 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1872 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+1,i)Â -Â w(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1873 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit32Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1874 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1875 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+2,i)Â -Â w(k,j-3,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1876 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1877 | |
---|
1878 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1879 | |
---|
1880 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
1881 | |
---|
1882 |        v_comp     = v(k+1,j,i) + v(k,j,i) - gv |
---|
1883 |        flux_s_w(k,tn) = v_comp * (                   & |
---|
1884 |               37.0_wp * ( w(k,j,i) + w(k,j-1,i)  )       & |
---|
1885 |              - 8.0_wp * ( w(k,j+1,i) +w(k,j-2,i) )       & |
---|
1886 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+2,i)Â +Â w(k,j-3,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1887 |        diss_s_w(k,tn) = - ABS( v_comp ) * (               & |
---|
1888 |               10.0_wp * ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i)  )       & |
---|
1889 |              - 5.0_wp * ( w(k,j+1,i) - w(k,j-2,i) )       & |
---|
1890 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+2,i)Â -Â w(k,j-3,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1891 | |
---|
1892 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1893 | |
---|
1894 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
1895 | ! |
---|
1896 | !--Â Â Compute leftside fluxes for the respective boundary. |
---|
1897 |     IF ( i == i_omp ) THEN |
---|
1898 | |
---|
1899 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
1900 | |
---|
1901 | Â Â Â Â Â Â Â ibit29Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),29,1) |
---|
1902 | Â Â Â Â Â Â Â ibit28Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),28,1) |
---|
1903 | Â Â Â Â Â Â Â ibit27Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),27,1) |
---|
1904 | |
---|
1905 |        u_comp      = u(k+1,j,i) + u(k,j,i) - gu |
---|
1906 |        flux_l_w(k,j,tn) = u_comp * (                  & |
---|
1907 |                ( 37.0_wp * ibit29 * adv_mom_5          & |
---|
1908 |              +   7.0_wp * ibit28 * adv_mom_3          & |
---|
1909 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit27Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1910 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1911 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i)Â Â +Â w(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1912 |            -   ( 8.0_wp * ibit29 * adv_mom_5          & |
---|
1913 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit28Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1914 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1915 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+1)Â +Â w(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1916 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit29Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1917 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1918 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+2)Â +Â w(k,j,i-3)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1919 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1920 | |
---|
1921 |         diss_l_w(k,j,tn) = - ABS( u_comp ) * (             & |
---|
1922 |                ( 10.0_wp * ibit29 * adv_mom_5          & |
---|
1923 |              +   3.0_wp * ibit28 * adv_mom_3          & |
---|
1924 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit27Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1925 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1926 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i)Â Â -Â w(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1927 |            -   ( 5.0_wp * ibit29 * adv_mom_5          & |
---|
1928 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit28Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1929 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1930 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+1)Â -Â w(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1931 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit29Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1932 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1933 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+2)Â -Â w(k,j,i-3)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
1934 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1935 | |
---|
1936 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1937 | |
---|
1938 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
1939 | |
---|
1940 |        u_comp      = u(k+1,j,i) + u(k,j,i) - gu |
---|
1941 |        flux_l_w(k,j,tn) = u_comp * (                  & |
---|
1942 |               37.0_wp * ( w(k,j,i) + w(k,j,i-1)  )       & |
---|
1943 |              - 8.0_wp * ( w(k,j,i+1) + w(k,j,i-2) )       & |
---|
1944 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+2)Â +Â w(k,j,i-3)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
1945 |        diss_l_w(k,j,tn) = - ABS( u_comp ) * (              & |
---|
1946 |               10.0_wp * ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1)  )       & |
---|
1947 |              - 5.0_wp * ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i-2) )       & |
---|
1948 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+2)Â -Â w(k,j,i-3)Â )Â )Â *Â adv_mom_5Â |
---|
1949 | |
---|
1950 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
1951 | |
---|
1952 | Â Â Â Â ENDIF |
---|
1953 | ! |
---|
1954 | !--Â Â The lower flux has to be calculated explicetely for the tendency at |
---|
1955 | !--Â Â the first w-level. For topography wall this is done implicitely by |
---|
1956 | !--Â Â wall_flags_0. |
---|
1957 |     k     = nzb + 1 |
---|
1958 |     w_comp  = w(k,j,i) + w(k-1,j,i) |
---|
1959 |     flux_t(0) = w_comp    * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) ) * adv_mom_1 |
---|
1960 | Â Â Â Â diss_t(0)Â =Â -ABS(w_comp)Â *Â (Â w(k,j,i)Â -Â w(k-1,j,i)Â )Â *Â adv_mom_1 |
---|
1961 |     flux_d  = flux_t(0) |
---|
1962 |     diss_d  = diss_t(0) |
---|
1963 | ! |
---|
1964 | !--Â Â Now compute the fluxes and tendency terms for the horizontal |
---|
1965 | !--Â Â and vertical parts. |
---|
1966 |     DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
1967 | |
---|
1968 | Â Â Â Â Â ibit29Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),29,1) |
---|
1969 | Â Â Â Â Â ibit28Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),28,1) |
---|
1970 | Â Â Â Â Â ibit27Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),27,1) |
---|
1971 | |
---|
1972 |      u_comp  = u(k+1,j,i+1) + u(k,j,i+1) - gu |
---|
1973 |      flux_r(k) = u_comp * (                       & |
---|
1974 |            ( 37.0_wp * ibit29 * adv_mom_5              & |
---|
1975 |          +   7.0_wp * ibit28 * adv_mom_3              & |
---|
1976 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit27Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1977 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1978 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+1)Â +Â w(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1979 |        -   ( 8.0_wp * ibit29 * adv_mom_5              & |
---|
1980 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit28Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1981 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1982 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+2)Â +Â w(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1983 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit29Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1984 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1985 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+3)Â +Â w(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1986 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
1987 | |
---|
1988 |      diss_r(k) = - ABS( u_comp ) * (                   & |
---|
1989 |            ( 10.0_wp * ibit29 * adv_mom_5              & |
---|
1990 |          +   3.0_wp * ibit28 * adv_mom_3              & |
---|
1991 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit27Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1992 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1993 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+1)Â -Â w(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1994 |        -   ( 5.0_wp * ibit29 * adv_mom_5              & |
---|
1995 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit28Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1996 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1997 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+2)Â -Â w(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1998 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit29Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
1999 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2000 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+3)Â -Â w(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2001 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2002 | |
---|
2003 | Â Â Â Â Â ibit32Â =Â IBITS(wall_flags_00(k,j,i),0,1) |
---|
2004 | Â Â Â Â Â ibit31Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),31,1) |
---|
2005 | Â Â Â Â Â ibit30Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),30,1) |
---|
2006 | |
---|
2007 |      v_comp  = v(k+1,j+1,i) + v(k,j+1,i) - gv |
---|
2008 |      flux_n(k) = v_comp * (                       & |
---|
2009 |            ( 37.0_wp * ibit32 * adv_mom_5              & |
---|
2010 |          +   7.0_wp * ibit31 * adv_mom_3              & |
---|
2011 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit30Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2012 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2013 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+1,i)Â +Â w(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2014 |        -   ( 8.0_wp * ibit32 * adv_mom_5              & |
---|
2015 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit31Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2016 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2017 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+2,i)Â +Â w(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2018 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit32Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2019 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2020 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+3,i)Â +Â w(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2021 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2022 | |
---|
2023 |      diss_n(k) = - ABS( v_comp ) * (                   & |
---|
2024 |            ( 10.0_wp * ibit32 * adv_mom_5              & |
---|
2025 |          +   3.0_wp * ibit31 * adv_mom_3              & |
---|
2026 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit30Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2027 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2028 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+1,i)Â -Â w(k,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2029 |        -   ( 5.0_wp * ibit32 * adv_mom_5              & |
---|
2030 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit31Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2031 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2032 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+2,i)Â -Â w(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2033 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit32Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2034 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2035 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+3,i)Â -Â w(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2036 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2037 | ! |
---|
2038 | !--Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
2039 | !--Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
2040 | Â Â Â Â Â ibit35Â =Â IBITS(wall_flags_00(k,j,i),3,1) |
---|
2041 | Â Â Â Â Â ibit34Â =Â IBITS(wall_flags_00(k,j,i),2,1) |
---|
2042 | Â Â Â Â Â ibit33Â =Â IBITS(wall_flags_00(k,j,i),1,1) |
---|
2043 | |
---|
2044 |      k_ppp = k + 3 * ibit35 |
---|
2045 |      k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit33 ) |
---|
2046 |      k_mm = k - 2 * ibit35 |
---|
2047 | |
---|
2048 |      w_comp  = w(k+1,j,i) + w(k,j,i) |
---|
2049 |      flux_t(k) = w_comp * (                       & |
---|
2050 |            ( 37.0_wp * ibit35 * adv_mom_5              & |
---|
2051 |          +   7.0_wp * ibit34 * adv_mom_3              & |
---|
2052 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit33Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2053 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2054 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k+1,j,i)Â +Â w(k,j,i)Â Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2055 |        -   ( 8.0_wp * ibit35 * adv_mom_5              & |
---|
2056 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit34Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2057 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2058 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k_pp,j,i)Â +Â w(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2059 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit35Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2060 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2061 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k_ppp,j,i)Â +Â w(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2062 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2063 | |
---|
2064 |      diss_t(k) = - ABS( w_comp ) * (                   & |
---|
2065 |            ( 10.0_wp * ibit35 * adv_mom_5              & |
---|
2066 |          +   3.0_wp * ibit34 * adv_mom_3              & |
---|
2067 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit33Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2068 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2069 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k+1,j,i)Â Â -Â w(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2070 |        -   ( 5.0_wp * ibit35 * adv_mom_5              & |
---|
2071 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit34Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2072 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2073 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k_pp,j,i)Â -Â w(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2074 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit35Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2075 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2076 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k_ppp,j,i)Â -Â w(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2077 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2078 | |
---|
2079 | ! |
---|
2080 | !--Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
2081 | !--Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities introduced |
---|
2082 | !--Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
2083 |      div = ( ( u_comp + gu - ( u(k+1,j,i) + u(k,j,i)  ) ) * ddx     & |
---|
2084 |        +  ( v_comp + gv - ( v(k+1,j,i) + v(k,j,i)  ) ) * ddy     & |
---|
2085 |        +  ( w_comp   - ( w(k,j,i)  + w(k-1,j,i) ) ) * ddzu(k+1)  & |
---|
2086 | Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â 0.5_wp |
---|
2087 | |
---|
2088 | Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2089 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2090 |           -  flux_l_w(k,j,tn) - diss_l_w(k,j,tn)  ) * ddx     & |
---|
2091 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2092 |           -  flux_s_w(k,tn) - diss_s_w(k,tn)    ) * ddy     & |
---|
2093 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2094 |           -  flux_d  - diss_d          ) * ddzu(k+1)  & |
---|
2095 |                    ) + div * w(k,j,i) |
---|
2096 | |
---|
2097 | Â Â Â Â Â flux_l_w(k,j,tn)Â =Â flux_r(k) |
---|
2098 | Â Â Â Â Â diss_l_w(k,j,tn)Â =Â diss_r(k) |
---|
2099 | Â Â Â Â Â flux_s_w(k,tn)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
2100 | Â Â Â Â Â diss_s_w(k,tn)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
2101 |      flux_d      = flux_t(k) |
---|
2102 |      diss_d      = diss_t(k) |
---|
2103 | ! |
---|
2104 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of w'w'. |
---|
2105 | Â Â Â Â Â sums_ws2_ws_l(k,tn)Â =Â sums_ws2_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2106 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2107 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2108 | |
---|
2109 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
2110 | |
---|
2111 |     DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
2112 | |
---|
2113 |      u_comp  = u(k+1,j,i+1) + u(k,j,i+1) - gu |
---|
2114 |      flux_r(k) = u_comp * (                       & |
---|
2115 |            37.0_wp * ( w(k,j,i+1) + w(k,j,i)  )          & |
---|
2116 |           - 8.0_wp * ( w(k,j,i+2) + w(k,j,i-1) )          & |
---|
2117 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+3)Â +Â w(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
2118 | |
---|
2119 |      diss_r(k) = - ABS( u_comp ) * (                   & |
---|
2120 |            10.0_wp * ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i)  )          & |
---|
2121 |           - 5.0_wp * ( w(k,j,i+2) - w(k,j,i-1) )          & |
---|
2122 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j,i+3)Â -Â w(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
2123 | |
---|
2124 |      v_comp  = v(k+1,j+1,i) + v(k,j+1,i) - gv |
---|
2125 |      flux_n(k) = v_comp * (                       & |
---|
2126 |            37.0_wp * ( w(k,j+1,i) + w(k,j,i)  )          & |
---|
2127 |           - 8.0_wp * ( w(k,j+2,i) + w(k,j-1,i) )          & |
---|
2128 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+3,i)Â +Â w(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
2129 | |
---|
2130 |      diss_n(k) = - ABS( v_comp ) * (                   & |
---|
2131 |            10.0_wp * ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i)  )          & |
---|
2132 |           - 5.0_wp * ( w(k,j+2,i) - w(k,j-1,i) )          & |
---|
2133 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â w(k,j+3,i)Â -Â w(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_mom_5 |
---|
2134 | ! |
---|
2135 | !--Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
2136 | !--Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
2137 | Â Â Â Â Â ibit35Â =Â IBITS(wall_flags_00(k,j,i),3,1) |
---|
2138 | Â Â Â Â Â ibit34Â =Â IBITS(wall_flags_00(k,j,i),2,1) |
---|
2139 | Â Â Â Â Â ibit33Â =Â IBITS(wall_flags_00(k,j,i),1,1) |
---|
2140 | |
---|
2141 |      k_ppp = k + 3 * ibit35 |
---|
2142 |      k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit33 ) |
---|
2143 |      k_mm = k - 2 * ibit35 |
---|
2144 | |
---|
2145 |      w_comp  = w(k+1,j,i) + w(k,j,i) |
---|
2146 |      flux_t(k) = w_comp * (                       & |
---|
2147 |            ( 37.0_wp * ibit35 * adv_mom_5              & |
---|
2148 |          +   7.0_wp * ibit34 * adv_mom_3              & |
---|
2149 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit33Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2150 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2151 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k+1,j,i)Â +Â w(k,j,i)Â Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2152 |        -   ( 8.0_wp * ibit35 * adv_mom_5              & |
---|
2153 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit34Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2154 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2155 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k_pp,j,i)Â +Â w(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2156 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit35Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2157 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2158 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k_ppp,j,i)Â +Â w(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2159 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2160 | |
---|
2161 |      diss_t(k) = - ABS( w_comp ) * (                   & |
---|
2162 |            ( 10.0_wp * ibit35 * adv_mom_5              & |
---|
2163 |          +   3.0_wp * ibit34 * adv_mom_3              & |
---|
2164 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit33Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2165 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2166 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k+1,j,i)Â Â -Â w(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2167 |        -   ( 5.0_wp * ibit35 * adv_mom_5              & |
---|
2168 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit34Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2169 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2170 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k_pp,j,i)Â -Â w(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2171 | Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit35Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2172 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2173 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â w(k_ppp,j,i)Â -Â w(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2174 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2175 | ! |
---|
2176 | !--Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
2177 | !--Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities introduced |
---|
2178 | !--Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
2179 |      div = ( ( u_comp + gu - ( u(k+1,j,i) + u(k,j,i)  ) ) * ddx     & |
---|
2180 |        +  ( v_comp + gv - ( v(k+1,j,i) + v(k,j,i)  ) ) * ddy     & |
---|
2181 |        +  ( w_comp   - ( w(k,j,i)  + w(k-1,j,i) ) ) * ddzu(k+1)  & |
---|
2182 | Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â 0.5_wp |
---|
2183 | |
---|
2184 | Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2185 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2186 |           -  flux_l_w(k,j,tn) - diss_l_w(k,j,tn)  ) * ddx     & |
---|
2187 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2188 |           -  flux_s_w(k,tn) - diss_s_w(k,tn)    ) * ddy     & |
---|
2189 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2190 |           -  flux_d  - diss_d          ) * ddzu(k+1)  & |
---|
2191 |                    ) + div * w(k,j,i) |
---|
2192 | |
---|
2193 | Â Â Â Â Â flux_l_w(k,j,tn)Â =Â flux_r(k) |
---|
2194 | Â Â Â Â Â diss_l_w(k,j,tn)Â =Â diss_r(k) |
---|
2195 | Â Â Â Â Â flux_s_w(k,tn)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
2196 | Â Â Â Â Â diss_s_w(k,tn)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
2197 |      flux_d      = flux_t(k) |
---|
2198 |      diss_d      = diss_t(k) |
---|
2199 | ! |
---|
2200 | !--Â Â Â Â Statistical Evaluation of w'w'. |
---|
2201 | Â Â Â Â Â sums_ws2_ws_l(k,tn)Â =Â sums_ws2_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2202 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2203 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2204 | |
---|
2205 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
2206 | |
---|
2207 | |
---|
2208 | Â Â END SUBROUTINE advec_w_ws_ij |
---|
2209 | Â Â |
---|
2210 | |
---|
2211 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
2212 | ! Scalar advection - Call for all grid points |
---|
2213 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
2214 |   SUBROUTINE advec_s_ws( sk, sk_char ) |
---|
2215 | |
---|
2216 |     USE arrays_3d,                             & |
---|
2217 |       ONLY: ddzw, tend, u, v, w |
---|
2218 | |
---|
2219 |     USE constants,                             & |
---|
2220 |       ONLY: adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5 |
---|
2221 | |
---|
2222 |     USE control_parameters,                        & |
---|
2223 |       ONLY: intermediate_timestep_count, u_gtrans, v_gtrans |
---|
2224 | |
---|
2225 |     USE grid_variables,                          & |
---|
2226 |       ONLY: ddx, ddy |
---|
2227 | |
---|
2228 |     USE indices,                              & |
---|
2229 |       ONLY: nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzb_max, nzt, wall_flags_0 |
---|
2230 | Â Â Â Â Â Â |
---|
2231 | Â Â Â Â USE kinds |
---|
2232 | Â Â Â Â |
---|
2233 |     USE statistics,                            & |
---|
2234 |       ONLY: sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l,      & |
---|
2235 |          sums_wsqrs_ws_l, sums_wsnrs_ws_l, weight_substep |
---|
2236 | |
---|
2237 | Â Â Â Â IMPLICIT NONE |
---|
2238 | |
---|
2239 |     CHARACTER (LEN = *), INTENT(IN)  :: sk_char !: |
---|
2240 | Â Â Â Â |
---|
2241 |     INTEGER(iwp) :: i   !: |
---|
2242 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit0Â !: |
---|
2243 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit1Â !: |
---|
2244 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit2Â !: |
---|
2245 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit3Â !: |
---|
2246 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit4Â !: |
---|
2247 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit5Â !: |
---|
2248 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit6Â !: |
---|
2249 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit7Â !: |
---|
2250 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit8Â !: |
---|
2251 |     INTEGER(iwp) :: j   !: |
---|
2252 |     INTEGER(iwp) :: k   !: |
---|
2253 |     INTEGER(iwp) :: k_mm  !: |
---|
2254 |     INTEGER(iwp) :: k_pp  !: |
---|
2255 |     INTEGER(iwp) :: k_ppp !: |
---|
2256 |     INTEGER(iwp) :: tn = 0 !: |
---|
2257 | Â Â Â Â |
---|
2258 | #if defined( __nopointer ) |
---|
2259 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) :: sk !: |
---|
2260 | #else |
---|
2261 |     REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER :: sk !: |
---|
2262 | #endif |
---|
2263 | |
---|
2264 |     REAL(wp) :: diss_d !: |
---|
2265 |     REAL(wp) :: div  !: |
---|
2266 |     REAL(wp) :: flux_d !: |
---|
2267 |     REAL(wp) :: u_comp !: |
---|
2268 |     REAL(wp) :: v_comp !: |
---|
2269 | Â Â Â Â |
---|
2270 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt)  :: diss_n !: |
---|
2271 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt)  :: diss_r !: |
---|
2272 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt)  :: diss_t !: |
---|
2273 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt)  :: flux_n !: |
---|
2274 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt)  :: flux_r !: |
---|
2275 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt)  :: flux_t !: |
---|
2276 | Â Â Â Â |
---|
2277 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt) :: swap_diss_y_local !: |
---|
2278 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt) :: swap_flux_y_local !: |
---|
2279 | Â Â Â Â |
---|
2280 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt,nys:nyn) :: swap_diss_x_local !: |
---|
2281 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt,nys:nyn) :: swap_flux_x_local !: |
---|
2282 | Â Â Â Â |
---|
2283 | |
---|
2284 | ! |
---|
2285 | !--Â Â Compute the fluxes for the whole left boundary of the processor domain. |
---|
2286 |     i = nxl |
---|
2287 |     DO j = nys, nyn |
---|
2288 | |
---|
2289 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
2290 | |
---|
2291 | Â Â Â Â Â Â Â ibit2Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),2,1) |
---|
2292 | Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),1,1) |
---|
2293 | Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),0,1) |
---|
2294 | |
---|
2295 |        u_comp         = u(k,j,i) - u_gtrans |
---|
2296 |        swap_flux_x_local(k,j) = u_comp * (               & |
---|
2297 |                        ( 37.0_wp * ibit2 * adv_sca_5  & |
---|
2298 |                      +   7.0_wp * ibit1 * adv_sca_3  & |
---|
2299 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â Â & |
---|
2300 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2301 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â +Â sk(k,j,i-1)Â Â )Â Â & |
---|
2302 |                    -   ( 8.0_wp * ibit2 * adv_sca_5  & |
---|
2303 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â Â & |
---|
2304 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2305 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â +Â sk(k,j,i-2)Â Â )Â Â & |
---|
2306 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â Â &Â |
---|
2307 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2308 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â +Â sk(k,j,i-3)Â Â )Â Â & |
---|
2309 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2310 | |
---|
2311 |        swap_diss_x_local(k,j) = -ABS( u_comp ) * (           & |
---|
2312 |                        ( 10.0_wp * ibit2 * adv_sca_5  & |
---|
2313 |                      +   3.0_wp * ibit1 * adv_sca_3  & |
---|
2314 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â Â & |
---|
2315 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2316 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â -Â sk(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â & |
---|
2317 |                    -   ( 5.0_wp * ibit2 * adv_sca_5  & |
---|
2318 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â Â & |
---|
2319 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2320 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â -Â sk(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â & |
---|
2321 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â Â & |
---|
2322 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2323 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â -Â sk(k,j,i-3)Â )Â Â Â Â & |
---|
2324 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2325 | |
---|
2326 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2327 | |
---|
2328 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
2329 | |
---|
2330 |        u_comp         = u(k,j,i) - u_gtrans |
---|
2331 |        swap_flux_x_local(k,j) = u_comp * (               & |
---|
2332 |                    37.0_wp * ( sk(k,j,i)  + sk(k,j,i-1) ) & |
---|
2333 |                   - 8.0_wp * ( sk(k,j,i+1) + sk(k,j,i-2) ) & |
---|
2334 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â +Â sk(k,j,i-3)Â )Â & |
---|
2335 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
2336 | |
---|
2337 |        swap_diss_x_local(k,j) = -ABS( u_comp ) * (           & |
---|
2338 |                    10.0_wp * ( sk(k,j,i)  - sk(k,j,i-1) ) & |
---|
2339 |                   - 5.0_wp * ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i-2) ) & |
---|
2340 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â -Â sk(k,j,i-3)Â )Â & |
---|
2341 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
2342 | |
---|
2343 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2344 | |
---|
2345 | Â Â Â Â ENDDO |
---|
2346 | |
---|
2347 |     DO i = nxl, nxr |
---|
2348 | |
---|
2349 |      j = nys |
---|
2350 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
2351 | |
---|
2352 | Â Â Â Â Â Â Â ibit5Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),5,1) |
---|
2353 | Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),4,1) |
---|
2354 | Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),3,1) |
---|
2355 | |
---|
2356 |        v_comp        = v(k,j,i) - v_gtrans |
---|
2357 |        swap_flux_y_local(k) = v_comp * (                & |
---|
2358 |                        ( 37.0_wp * ibit5 * adv_sca_5  & |
---|
2359 |                      +   7.0_wp * ibit4 * adv_sca_3  & |
---|
2360 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â & |
---|
2361 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2362 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â +Â sk(k,j-1,i)Â Â Â )Â Â Â & |
---|
2363 |                     -   ( 8.0_wp * ibit5 * adv_sca_5  & |
---|
2364 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â & |
---|
2365 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2366 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â +Â sk(k,j-2,i)Â Â )Â Â Â & |
---|
2367 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â & |
---|
2368 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2369 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â +Â sk(k,j-3,i)Â Â Â )Â Â Â & |
---|
2370 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2371 | |
---|
2372 |        swap_diss_y_local(k) = -ABS( v_comp ) * (            & |
---|
2373 |                        ( 10.0_wp * ibit5 * adv_sca_5  & |
---|
2374 |                      +   3.0_wp * ibit4 * adv_sca_3  & |
---|
2375 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â & |
---|
2376 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2377 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â -Â sk(k,j-1,i)Â Â )Â Â & |
---|
2378 |                    -   ( 5.0_wp * ibit5 * adv_sca_5  & |
---|
2379 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â & |
---|
2380 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2381 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â -Â sk(k,j-2,i)Â Â )Â Â & |
---|
2382 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â & |
---|
2383 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2384 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â -Â sk(k,j-3,i)Â Â )Â Â & |
---|
2385 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2386 | |
---|
2387 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2388 | ! |
---|
2389 | !--Â Â Â Â Above to the top of the highest topography. No degradation necessary. |
---|
2390 |      DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
2391 | |
---|
2392 |        v_comp        = v(k,j,i) - v_gtrans |
---|
2393 |        swap_flux_y_local(k) = v_comp * (                & |
---|
2394 |                   37.0_wp * ( sk(k,j,i)  + sk(k,j-1,i) ) & |
---|
2395 |                  - 8.0_wp * ( sk(k,j+1,i) + sk(k,j-2,i) ) & |
---|
2396 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â +Â sk(k,j-3,i)Â )Â & |
---|
2397 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
2398 |        swap_diss_y_local(k) = -ABS( v_comp ) * (           & |
---|
2399 |                   10.0_wp * ( sk(k,j,i)  - sk(k,j-1,i) ) & |
---|
2400 |                  - 5.0_wp * ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j-2,i) ) & |
---|
2401 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â sk(k,j+2,i)Â -Â sk(k,j-3,i)Â Â & |
---|
2402 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
2403 | |
---|
2404 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2405 | |
---|
2406 |      DO j = nys, nyn |
---|
2407 | |
---|
2408 | Â Â Â Â Â Â Â flux_t(0)Â =Â 0.0_wp |
---|
2409 | Â Â Â Â Â Â Â diss_t(0)Â =Â 0.0_wp |
---|
2410 |        flux_d  = 0.0_wp |
---|
2411 |        diss_d  = 0.0_wp |
---|
2412 | |
---|
2413 |        DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
2414 | |
---|
2415 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit2Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),2,1) |
---|
2416 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),1,1) |
---|
2417 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),0,1) |
---|
2418 | |
---|
2419 |         u_comp  = u(k,j,i+1) - u_gtrans |
---|
2420 |         flux_r(k) = u_comp * (                    & |
---|
2421 |              ( 37.0_wp * ibit2 * adv_sca_5            & |
---|
2422 |            +   7.0_wp * ibit1 * adv_sca_3            & |
---|
2423 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2424 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2425 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2426 |           -   ( 8.0_wp * ibit2 * adv_sca_5            & |
---|
2427 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2428 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2429 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â +Â sk(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2430 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2431 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2432 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â +Â sk(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2433 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2434 | |
---|
2435 |         diss_r(k) = -ABS( u_comp ) * (                & |
---|
2436 |              ( 10.0_wp * ibit2 * adv_sca_5            & |
---|
2437 |             +   3.0_wp * ibit1 * adv_sca_3            & |
---|
2438 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2439 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2440 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2441 |           -   ( 5.0_wp * ibit2 * adv_sca_5            & |
---|
2442 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2443 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2444 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â -Â sk(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2445 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2446 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2447 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â -Â sk(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2448 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2449 | |
---|
2450 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit5Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),5,1) |
---|
2451 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),4,1) |
---|
2452 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),3,1) |
---|
2453 | |
---|
2454 |         v_comp  = v(k,j+1,i) - v_gtrans |
---|
2455 |         flux_n(k) = v_comp * (                    & |
---|
2456 |              ( 37.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2457 |             +   7.0_wp * ibit4 * adv_sca_3            & |
---|
2458 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2459 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2460 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2461 |           -   ( 8.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2462 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2463 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2464 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â +Â sk(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2465 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2466 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2467 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â +Â sk(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2468 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2469 | |
---|
2470 |         diss_n(k) = -ABS( v_comp ) * (                & |
---|
2471 |              ( 10.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2472 |             +   3.0_wp * ibit4 * adv_sca_3            & |
---|
2473 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2474 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2475 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2476 |           -   ( 5.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2477 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2478 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2479 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â -Â sk(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2480 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2481 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2482 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â -Â sk(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2483 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2484 | ! |
---|
2485 | !--Â Â Â Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
2486 | !--Â Â Â Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
2487 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit8Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),8,1) |
---|
2488 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),7,1) |
---|
2489 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),6,1) |
---|
2490 | |
---|
2491 |         k_ppp = k + 3 * ibit8 |
---|
2492 |         k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit6 ) |
---|
2493 |         k_mm = k - 2 * ibit8 |
---|
2494 | |
---|
2495 | |
---|
2496 | Â Â Â Â Â Â Â Â flux_t(k)Â =Â w(k,j,i)Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2497 |               ( 37.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2498 |             +   7.0_wp * ibit7 * adv_sca_3           & |
---|
2499 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2500 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2501 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2502 |           -   ( 8.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2503 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2504 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2505 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â +Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2506 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2507 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)+Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2508 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2509 | |
---|
2510 | Â Â Â Â Â Â Â Â diss_t(k)Â =Â -ABS(Â w(k,j,i)Â )Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2511 |               ( 10.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2512 |             +   3.0_wp * ibit7 * adv_sca_3           & |
---|
2513 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2514 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2515 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2516 |           -   ( 5.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2517 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2518 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2519 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â -Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2520 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2521 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2522 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)Â -Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2523 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2524 | ! |
---|
2525 | !--Â Â Â Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
2526 | !--Â Â Â Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities caused |
---|
2527 | !--Â Â Â Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
2528 |         div     =  ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)  ) * ddx       & |
---|
2529 |                + ( v(k,j+1,i) - v(k,j,i)  ) * ddy       & |
---|
2530 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â w(k,j,i)Â Â -Â w(k-1,j,i)Â )Â *Â ddzw(k) |
---|
2531 | |
---|
2532 | Â Â Â Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2533 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â -Â swap_flux_x_local(k,j)Â -Â Â & |
---|
2534 |              swap_diss_x_local(k,j)      ) * ddx      & |
---|
2535 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â -Â swap_flux_y_local(k)Â Â -Â Â & |
---|
2536 |              swap_diss_y_local(k)       ) * ddy      & |
---|
2537 |            + ( flux_t(k) + diss_t(k) - flux_d - diss_d       & |
---|
2538 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â ddzw(k)Â Â & |
---|
2539 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â +Â sk(k,j,i)Â *Â div |
---|
2540 | |
---|
2541 | Â Â Â Â Â Â Â Â swap_flux_y_local(k)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
2542 | Â Â Â Â Â Â Â Â swap_diss_y_local(k)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
2543 | Â Â Â Â Â Â Â Â swap_flux_x_local(k,j)Â =Â flux_r(k) |
---|
2544 | Â Â Â Â Â Â Â Â swap_diss_x_local(k,j)Â =Â diss_r(k) |
---|
2545 |         flux_d         = flux_t(k) |
---|
2546 |         diss_d         = diss_t(k) |
---|
2547 | |
---|
2548 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2549 | |
---|
2550 |        DO k = nzb_max+1, nzt |
---|
2551 | |
---|
2552 |         u_comp  = u(k,j,i+1) - u_gtrans |
---|
2553 |         flux_r(k) = u_comp * (                    & |
---|
2554 |            37.0_wp * ( sk(k,j,i+1) + sk(k,j,i)  )         & |
---|
2555 |           - 8.0_wp * ( sk(k,j,i+2) + sk(k,j,i-1) )         & |
---|
2556 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â +Â sk(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
2557 |         diss_r(k) = -ABS( u_comp ) * (                & |
---|
2558 |            10.0_wp * ( sk(k,j,i+1) - sk(k,j,i)  )         & |
---|
2559 |           - 5.0_wp * ( sk(k,j,i+2) - sk(k,j,i-1) )         & |
---|
2560 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â -Â sk(k,j,i-2)Â )Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
2561 | |
---|
2562 |         v_comp  = v(k,j+1,i) - v_gtrans |
---|
2563 |         flux_n(k) = v_comp * (                    & |
---|
2564 |            37.0_wp * ( sk(k,j+1,i) + sk(k,j,i)  )         & |
---|
2565 |           - 8.0_wp * ( sk(k,j+2,i) + sk(k,j-1,i) )         & |
---|
2566 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â +Â sk(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
2567 |         diss_n(k) = -ABS( v_comp ) * (                & |
---|
2568 |            10.0_wp * ( sk(k,j+1,i) - sk(k,j,i)  )         & |
---|
2569 |           - 5.0_wp * ( sk(k,j+2,i) - sk(k,j-1,i) )         & |
---|
2570 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â -Â sk(k,j-2,i)Â )Â )Â *Â adv_sca_5 |
---|
2571 | ! |
---|
2572 | !--Â Â Â Â Â Â Â k index has to be modified near bottom and top, else array |
---|
2573 | !--Â Â Â Â Â Â Â subscripts will be exceeded. |
---|
2574 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit8Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),8,1) |
---|
2575 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),7,1) |
---|
2576 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),6,1) |
---|
2577 | |
---|
2578 |         k_ppp = k + 3 * ibit8 |
---|
2579 |         k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit6 ) |
---|
2580 |         k_mm = k - 2 * ibit8 |
---|
2581 | |
---|
2582 | |
---|
2583 | Â Â Â Â Â Â Â Â flux_t(k)Â =Â w(k,j,i)Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2584 |               ( 37.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2585 |             +   7.0_wp * ibit7 * adv_sca_3           & |
---|
2586 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2587 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2588 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â +Â sk(k,j,i)Â Â Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2589 |           -   ( 8.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2590 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2591 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2592 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â +Â sk(k-1,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2593 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2594 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)+Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2595 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2596 | |
---|
2597 | Â Â Â Â Â Â Â Â diss_t(k)Â =Â -ABS(Â w(k,j,i)Â )Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2598 |               ( 10.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2599 |             +   3.0_wp * ibit7 * adv_sca_3           & |
---|
2600 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2601 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2602 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2603 |           -   ( 5.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2604 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2605 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2606 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â -Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2607 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2608 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2609 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)Â -Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2610 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2611 | ! |
---|
2612 | !--Â Â Â Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
2613 | !--Â Â Â Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities introduced |
---|
2614 | !--Â Â Â Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
2615 |         div     =  ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)  ) * ddx       & |
---|
2616 |                + ( v(k,j+1,i) - v(k,j,i)  ) * ddy       & |
---|
2617 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â w(k,j,i)Â Â -Â w(k-1,j,i)Â )Â *Â ddzw(k) |
---|
2618 | |
---|
2619 | Â Â Â Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â tend(k,j,i)Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2620 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â flux_r(k)Â +Â diss_r(k)Â -Â swap_flux_x_local(k,j)Â -Â Â & |
---|
2621 |              swap_diss_x_local(k,j)      ) * ddx      & |
---|
2622 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_n(k)Â +Â diss_n(k)Â -Â swap_flux_y_local(k)Â Â -Â Â & |
---|
2623 |              swap_diss_y_local(k)       ) * ddy      & |
---|
2624 |            + ( flux_t(k) + diss_t(k) - flux_d - diss_d       & |
---|
2625 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â ddzw(k)Â Â & |
---|
2626 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â +Â sk(k,j,i)Â *Â div |
---|
2627 | |
---|
2628 | Â Â Â Â Â Â Â Â swap_flux_y_local(k)Â Â =Â flux_n(k) |
---|
2629 | Â Â Â Â Â Â Â Â swap_diss_y_local(k)Â Â =Â diss_n(k) |
---|
2630 | Â Â Â Â Â Â Â Â swap_flux_x_local(k,j)Â =Â flux_r(k) |
---|
2631 | Â Â Â Â Â Â Â Â swap_diss_x_local(k,j)Â =Â diss_r(k) |
---|
2632 |         flux_d         = flux_t(k) |
---|
2633 |         diss_d         = diss_t(k) |
---|
2634 | |
---|
2635 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2636 | ! |
---|
2637 | !--Â Â Â Â Â evaluation of statistics |
---|
2638 |        SELECT CASE ( sk_char ) |
---|
2639 | |
---|
2640 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'pt'Â ) |
---|
2641 |           DO k = nzb, nzt |
---|
2642 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wspts_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wspts_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â & |
---|
2643 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2644 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2645 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2646 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'sa'Â ) |
---|
2647 |           DO k = nzb, nzt |
---|
2648 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wssas_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wssas_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â & |
---|
2649 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2650 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2651 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2652 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'q'Â ) |
---|
2653 |           DO k = nzb, nzt |
---|
2654 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wsqs_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsqs_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â Â & |
---|
2655 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2656 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2657 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2658 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'qr'Â ) |
---|
2659 |           DO k = nzb, nzt |
---|
2660 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wsqrs_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsqrs_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â & |
---|
2661 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2662 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2663 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2664 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â CASEÂ (Â 'nr'Â ) |
---|
2665 |           DO k = nzb, nzt |
---|
2666 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â sums_wsnrs_ws_l(k,tn)Â =Â sums_wsnrs_ws_l(k,tn)Â Â Â Â Â & |
---|
2667 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â flux_t(k)Â +Â diss_t(k)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2668 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â *Â Â weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2669 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2670 | |
---|
2671 | Â Â Â Â Â Â Â END SELECT |
---|
2672 | |
---|
2673 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
2674 | Â Â Â ENDDO |
---|
2675 | |
---|
2676 | Â Â END SUBROUTINE advec_s_ws |
---|
2677 | |
---|
2678 | |
---|
2679 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
2680 | ! Scalar advection - Call for all grid points - accelerator version |
---|
2681 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
2682 |   SUBROUTINE advec_s_ws_acc ( sk, sk_char ) |
---|
2683 | |
---|
2684 |     USE arrays_3d,                             & |
---|
2685 |       ONLY: ddzw, tend, u, v, w |
---|
2686 | |
---|
2687 |     USE constants,                             & |
---|
2688 |       ONLY: adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5 |
---|
2689 | |
---|
2690 |     USE control_parameters,                        & |
---|
2691 |       ONLY: intermediate_timestep_count, u_gtrans, v_gtrans |
---|
2692 | |
---|
2693 |     USE grid_variables,                          & |
---|
2694 |       ONLY: ddx, ddy |
---|
2695 | |
---|
2696 |     USE indices,                              & |
---|
2697 |       ONLY: i_left, i_right, j_north, j_south, nxlg, nxrg, nyng, nysg, & |
---|
2698 |          nzb, nzb_max, nzt, wall_flags_0 |
---|
2699 | |
---|
2700 | Â Â Â Â USE kinds |
---|
2701 | Â Â Â Â |
---|
2702 | !    USE statistics,                            & |
---|
2703 | !      ONLY: sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l,     & |
---|
2704 | !          sums_wsqrs_ws_l, sums_wsnrs_ws_l, weight_substep |
---|
2705 | |
---|
2706 | Â Â Â Â IMPLICIT NONE |
---|
2707 | |
---|
2708 |     CHARACTER (LEN = *), INTENT(IN)  :: sk_char !: |
---|
2709 | |
---|
2710 |     INTEGER(iwp) :: i   !: |
---|
2711 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit0Â !: |
---|
2712 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit1Â !: |
---|
2713 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit2Â !: |
---|
2714 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit3Â !: |
---|
2715 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit4Â !: |
---|
2716 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit5Â !: |
---|
2717 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit6Â !: |
---|
2718 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit7Â !: |
---|
2719 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit8Â !: |
---|
2720 |     INTEGER(iwp) :: j   !: |
---|
2721 |     INTEGER(iwp) :: k   !: |
---|
2722 |     INTEGER(iwp) :: k_mm  !: |
---|
2723 |     INTEGER(iwp) :: k_mmm !: |
---|
2724 |     INTEGER(iwp) :: k_pp  !: |
---|
2725 |     INTEGER(iwp) :: k_ppp !: |
---|
2726 |     INTEGER(iwp) :: tn = 0 !: |
---|
2727 | |
---|
2728 |     REAL(wp)  :: diss_d !: |
---|
2729 |     REAL(wp)  :: diss_l !: |
---|
2730 |     REAL(wp)  :: diss_n !: |
---|
2731 |     REAL(wp)  :: diss_r !: |
---|
2732 |     REAL(wp)  :: diss_s !: |
---|
2733 |     REAL(wp)  :: diss_t !: |
---|
2734 |     REAL(wp)  :: div  !: |
---|
2735 |     REAL(wp)  :: flux_d !: |
---|
2736 |     REAL(wp)  :: flux_l !: |
---|
2737 |     REAL(wp)  :: flux_n !: |
---|
2738 |     REAL(wp)  :: flux_r !: |
---|
2739 |     REAL(wp)  :: flux_s !: |
---|
2740 |     REAL(wp)  :: flux_t !: |
---|
2741 |     REAL(wp)  :: u_comp !: |
---|
2742 |     REAL(wp)  :: v_comp !: |
---|
2743 | |
---|
2744 |     REAL(wp), INTENT(IN), DIMENSION(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) :: sk !: |
---|
2745 | |
---|
2746 | ! |
---|
2747 | !--Â Â Computation of fluxes and tendency terms |
---|
2748 | Â Â Â Â !$acc kernels present( ddzw, sk, tend, u, v, w, wall_flags_0, wall_flags_00 ) |
---|
2749 |     DO i = i_left, i_right |
---|
2750 |      DO j = j_south, j_north |
---|
2751 |        DO k = nzb+1, nzt |
---|
2752 | |
---|
2753 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit2Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),2,1) |
---|
2754 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),1,1) |
---|
2755 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),0,1) |
---|
2756 | |
---|
2757 |         u_comp       = u(k,j,i) - u_gtrans |
---|
2758 |         flux_l       = u_comp * (               & |
---|
2759 |                         ( 37.0_wp * ibit2 * adv_sca_5 & |
---|
2760 |                       +   7.0_wp * ibit1 * adv_sca_3 & |
---|
2761 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â & |
---|
2762 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2763 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â +Â sk(k,j,i-1)Â Â )Â Â Â & |
---|
2764 |                     -   ( 8.0_wp * ibit2 * adv_sca_5 & |
---|
2765 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â & |
---|
2766 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2767 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â +Â sk(k,j,i-2)Â Â )Â Â Â & |
---|
2768 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â & |
---|
2769 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2770 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â +Â sk(k,j,i-3)Â Â )Â Â Â & |
---|
2771 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2772 | |
---|
2773 |         diss_l       = -ABS( u_comp ) * (           & |
---|
2774 |                         ( 10.0_wp * ibit2 * adv_sca_5 & |
---|
2775 |                       +   3.0_wp * ibit1 * adv_sca_3 & |
---|
2776 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â & |
---|
2777 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2778 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â -Â sk(k,j,i-1)Â Â )Â Â Â & |
---|
2779 |                     -   ( 5.0_wp * ibit2 * adv_sca_5 & |
---|
2780 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â & |
---|
2781 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2782 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â -Â sk(k,j,i-2)Â Â )Â Â Â & |
---|
2783 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â & |
---|
2784 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2785 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â -Â sk(k,j,i-3)Â Â )Â Â Â & |
---|
2786 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2787 | |
---|
2788 |         u_comp  = u(k,j,i+1) - u_gtrans |
---|
2789 |         flux_r  = u_comp * (                    & |
---|
2790 |              ( 37.0_wp * ibit2 * adv_sca_5            & |
---|
2791 |            +   7.0_wp * ibit1 * adv_sca_3            & |
---|
2792 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2793 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2794 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2795 |           -   ( 8.0_wp * ibit2 * adv_sca_5            & |
---|
2796 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2797 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2798 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â +Â sk(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2799 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2800 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2801 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â +Â sk(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2802 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2803 | |
---|
2804 |         diss_r  = -ABS( u_comp ) * (                & |
---|
2805 |              ( 10.0_wp * ibit2 * adv_sca_5            & |
---|
2806 |             +   3.0_wp * ibit1 * adv_sca_3            & |
---|
2807 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit0Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2808 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2809 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+1)Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2810 |           -   ( 5.0_wp * ibit2 * adv_sca_5            & |
---|
2811 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit1Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2812 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2813 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+2)Â -Â sk(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2814 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit2Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2815 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2816 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i+3)Â -Â sk(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2817 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2818 | |
---|
2819 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit5Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),5,1) |
---|
2820 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),4,1) |
---|
2821 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),3,1) |
---|
2822 | |
---|
2823 |         v_comp  = v(k,j,i) - v_gtrans |
---|
2824 |         flux_s  = v_comp * (                    & |
---|
2825 |              ( 37.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2826 |             +   7.0_wp * ibit4 * adv_sca_3            & |
---|
2827 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2828 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2829 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â +Â sk(k,j-1,i)Â Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2830 |           -   ( 8.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2831 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2832 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2833 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â +Â sk(k,j-2,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2834 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2835 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2836 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â +Â sk(k,j-3,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2837 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2838 | |
---|
2839 |         diss_s  = -ABS( v_comp ) * (                & |
---|
2840 |              ( 10.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2841 |             +   3.0_wp * ibit4 * adv_sca_3            & |
---|
2842 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2843 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2844 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â -Â sk(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2845 |           -   ( 5.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2846 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2847 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2848 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â -Â sk(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2849 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2850 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2851 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â -Â sk(k,j-3,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2852 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2853 | |
---|
2854 | |
---|
2855 |         v_comp  = v(k,j+1,i) - v_gtrans |
---|
2856 |         flux_n  = v_comp * (                    & |
---|
2857 |              ( 37.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2858 |             +   7.0_wp * ibit4 * adv_sca_3            & |
---|
2859 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2860 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2861 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2862 |           -   ( 8.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2863 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2864 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2865 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â +Â sk(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2866 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2867 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2868 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â +Â sk(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2869 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2870 | |
---|
2871 |         diss_n  = -ABS( v_comp ) * (                & |
---|
2872 |              ( 10.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2873 |             +   3.0_wp * ibit4 * adv_sca_3            & |
---|
2874 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit3Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2875 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2876 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+1,i)Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2877 |           -   ( 5.0_wp * ibit5 * adv_sca_5            & |
---|
2878 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit4Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2879 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2880 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+2,i)Â -Â sk(k,j-1,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2881 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit5Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2882 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2883 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j+3,i)Â -Â sk(k,j-2,i)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2884 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2885 | |
---|
2886 | ! |
---|
2887 | !--Â Â Â Â Â Â Â indizes k_m, k_mm, ... should be known at these point |
---|
2888 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit8Â =Â IBITS(wall_flags_0(k-1,j,i),8,1) |
---|
2889 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â =Â IBITS(wall_flags_0(k-1,j,i),7,1) |
---|
2890 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â =Â IBITS(wall_flags_0(k-1,j,i),6,1) |
---|
2891 | |
---|
2892 |         k_pp = k + 2 * ibit8 |
---|
2893 |         k_mm = k - 2 * ( ibit7 + ibit8 ) |
---|
2894 |         k_mmm = k - 3 * ibit8 |
---|
2895 | |
---|
2896 |         flux_d  = w(k-1,j,i) * (                  & |
---|
2897 |               ( 37.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2898 |             +   7.0_wp * ibit7 * adv_sca_3           & |
---|
2899 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2900 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2901 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â +Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2902 |           -   ( 8.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2903 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2904 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2905 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â +Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2906 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2907 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)+Â sk(k_mmm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2908 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2909 | |
---|
2910 |         diss_d  = -ABS( w(k-1,j,i) ) * (              & |
---|
2911 |               ( 10.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2912 |             +   3.0_wp * ibit7 * adv_sca_3           & |
---|
2913 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2914 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2915 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k,j,i)Â Â -Â sk(k-1,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2916 |           -   ( 5.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2917 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2918 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2919 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â -Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2920 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2921 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2922 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â -Â sk(k_mmm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2923 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2924 | |
---|
2925 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit8Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),8,1) |
---|
2926 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),7,1) |
---|
2927 | Â Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),6,1) |
---|
2928 | |
---|
2929 |         k_ppp = k + 3 * ibit8 |
---|
2930 |         k_pp = k + 2 * ( 1 - ibit6 ) |
---|
2931 |         k_mm = k - 2 * ibit8 |
---|
2932 | |
---|
2933 |         flux_t  = w(k,j,i) * (                   & |
---|
2934 |               ( 37.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2935 |             +   7.0_wp * ibit7 * adv_sca_3           & |
---|
2936 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2937 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2938 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â +Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2939 |           -   ( 8.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2940 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2941 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2942 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â +Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2943 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2944 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)+Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2945 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2946 | |
---|
2947 |         diss_t  = -ABS( w(k,j,i) ) * (               & |
---|
2948 |               ( 10.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2949 |             +   3.0_wp * ibit7 * adv_sca_3           & |
---|
2950 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit6Â *Â adv_sca_1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2951 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2952 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k+1,j,i)Â Â -Â sk(k,j,i)Â Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2953 |           -   ( 5.0_wp * ibit8 * adv_sca_5           & |
---|
2954 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit7Â *Â adv_sca_3Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2955 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2956 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_pp,j,i)Â -Â sk(k-1,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2957 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit8Â *Â adv_sca_5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2958 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2959 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â sk(k_ppp,j,i)Â -Â sk(k_mm,j,i)Â )Â Â Â Â Â Â & |
---|
2960 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
2961 | ! |
---|
2962 | !--Â Â Â Â Â Â Â Calculate the divergence of the velocity field. A respective |
---|
2963 | !--Â Â Â Â Â Â Â correction is needed to overcome numerical instabilities caused |
---|
2964 | !--Â Â Â Â Â Â Â by a not sufficient reduction of divergences near topography. |
---|
2965 |         div     =  ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)  ) * ddx       & |
---|
2966 |                + ( v(k,j+1,i) - v(k,j,i)  ) * ddy       & |
---|
2967 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â (Â w(k,j,i)Â Â -Â w(k-1,j,i)Â )Â *Â ddzw(k) |
---|
2968 | |
---|
2969 | Â Â Â Â Â Â Â Â tend(k,j,i)Â =Â -Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
2970 |                 ( flux_r + diss_r - flux_l - diss_l ) * ddx  & |
---|
2971 |                + ( flux_n + diss_n - flux_s - diss_s ) * ddy  & |
---|
2972 |                + ( flux_t + diss_t - flux_d - diss_d ) * ddzw(k)& |
---|
2973 |                 ) + div * sk(k,j,i) |
---|
2974 | |
---|
2975 | !++ |
---|
2976 | !--Â Â Â Â Â Â Â Evaluation of statistics |
---|
2977 | !        SELECT CASE ( sk_char ) |
---|
2978 | ! |
---|
2979 | !          CASE ( 'pt' ) |
---|
2980 | !           sums_wspts_ws_l(k,tn) = sums_wspts_ws_l(k,tn)     & |
---|
2981 | !            + ( flux_t + diss_t )                & |
---|
2982 | !            *  weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2983 | !          CASE ( 'sa' ) |
---|
2984 | !           sums_wssas_ws_l(k,tn) = sums_wssas_ws_l(k,tn)     & |
---|
2985 | !            + ( flux_t + diss_t )                & |
---|
2986 | !            *  weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2987 | !          CASE ( 'q' ) |
---|
2988 | !           sums_wsqs_ws_l(k,tn) = sums_wsqs_ws_l(k,tn)      & |
---|
2989 | !           + ( flux_t + diss_t )                 & |
---|
2990 | !           *  weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2991 | !          CASE ( 'qr' ) |
---|
2992 | !           sums_wsqrs_ws_l(k,tn) = sums_wsqrs_ws_l(k,tn)     & |
---|
2993 | !           + ( flux_t + diss_t )                 & |
---|
2994 | !           *  weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2995 | !          CASE ( 'nr' ) |
---|
2996 | !           sums_wsnrs_ws_l(k,tn) = sums_wsnrs_ws_l(k,tn)     & |
---|
2997 | !           + ( flux_t + diss_t )                 & |
---|
2998 | !           *  weight_substep(intermediate_timestep_count) |
---|
2999 | ! |
---|
3000 | !        END SELECT |
---|
3001 | |
---|
3002 | Â Â Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3003 | Â Â Â Â Â ENDDO |
---|
3004 | Â Â Â ENDDO |
---|
3005 | Â Â Â !$acc end kernels |
---|
3006 | |
---|
3007 | Â Â END SUBROUTINE advec_s_ws_acc |
---|
3008 | |
---|
3009 | |
---|
3010 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3011 | ! Advection of u - Call for all grid points |
---|
3012 | !------------------------------------------------------------------------------! |
---|
3013 | Â Â SUBROUTINE advec_u_ws |
---|
3014 | |
---|
3015 |     USE arrays_3d,                             & |
---|
3016 |       ONLY: ddzw, tend, u, v, w |
---|
3017 | |
---|
3018 |     USE constants,                             & |
---|
3019 |       ONLY: adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5 |
---|
3020 | |
---|
3021 |     USE control_parameters,                         & |
---|
3022 |       ONLY: intermediate_timestep_count, u_gtrans, v_gtrans |
---|
3023 | |
---|
3024 |     USE grid_variables,                           & |
---|
3025 |       ONLY: ddx, ddy |
---|
3026 | |
---|
3027 |     USE indices,                              & |
---|
3028 |       ONLY: nxl, nxlu, nxr, nyn, nys, nzb, nzb_max, nzt, wall_flags_0 |
---|
3029 | Â Â Â Â Â Â |
---|
3030 | Â Â Â Â USE kinds |
---|
3031 | Â Â Â Â |
---|
3032 |     USE statistics,                             & |
---|
3033 |       ONLY: hom, sums_us2_ws_l, sums_wsus_ws_l, weight_substep |
---|
3034 | |
---|
3035 | Â Â Â Â IMPLICIT NONE |
---|
3036 | |
---|
3037 |     INTEGER(iwp) :: i   !: |
---|
3038 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit9Â !: |
---|
3039 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit10Â !: |
---|
3040 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit11Â !: |
---|
3041 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit12Â !: |
---|
3042 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit13Â !: |
---|
3043 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit14Â !: |
---|
3044 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit15Â !: |
---|
3045 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit16Â !: |
---|
3046 | Â Â Â Â INTEGER(iwp)Â ::Â ibit17Â !: |
---|
3047 |     INTEGER(iwp) :: j   !: |
---|
3048 |     INTEGER(iwp) :: k   !: |
---|
3049 |     INTEGER(iwp) :: k_mm  !: |
---|
3050 |     INTEGER(iwp) :: k_pp  !: |
---|
3051 |     INTEGER(iwp) :: k_ppp !: |
---|
3052 |     INTEGER(iwp) :: tn = 0 !: |
---|
3053 | Â Â Â Â |
---|
3054 |     REAL(wp)  :: diss_d !: |
---|
3055 |     REAL(wp)  :: div  !: |
---|
3056 |     REAL(wp)  :: flux_d !: |
---|
3057 |     REAL(wp)  :: gu   !: |
---|
3058 |     REAL(wp)  :: gv   !: |
---|
3059 |     REAL(wp)  :: v_comp !: |
---|
3060 |     REAL(wp)  :: w_comp !: |
---|
3061 | Â Â Â Â |
---|
3062 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt) :: swap_diss_y_local_u !: |
---|
3063 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt) :: swap_flux_y_local_u !: |
---|
3064 | Â Â Â Â |
---|
3065 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt,nys:nyn) :: swap_diss_x_local_u !: |
---|
3066 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb+1:nzt,nys:nyn) :: swap_flux_x_local_u !: |
---|
3067 | Â Â Â Â |
---|
3068 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt) :: diss_n !: |
---|
3069 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt) :: diss_r !: |
---|
3070 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt) :: diss_t !: |
---|
3071 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt) :: flux_n !: |
---|
3072 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt) :: flux_r !: |
---|
3073 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt) :: flux_t !: |
---|
3074 |     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt) :: u_comp !: |
---|
3075 | Â |
---|
3076 |     gu = 2.0_wp * u_gtrans |
---|
3077 |     gv = 2.0_wp * v_gtrans |
---|
3078 | |
---|
3079 | ! |
---|
3080 | !--Â Â Compute the fluxes for the whole left boundary of the processor domain. |
---|
3081 |     i = nxlu |
---|
3082 |     DO j = nys, nyn |
---|
3083 |      DO k = nzb+1, nzb_max |
---|
3084 | |
---|
3085 | Â Â Â Â Â Â Â ibit11Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),11,1) |
---|
3086 | Â Â Â Â Â Â Â ibit10Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),10,1) |
---|
3087 | Â Â Â Â Â Â Â ibit9Â =Â IBITS(wall_flags_0(k,j,i),9,1) |
---|
3088 | |
---|
3089 | Â Â Â Â Â Â Â u_comp(k)Â Â Â Â Â Â Â Â =Â u(k,j,i)Â +Â u(k,j,i-1)Â -Â gu |
---|
3090 | Â Â Â Â Â Â Â swap_flux_x_local_u(k,j)Â =Â u_comp(k)Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3091 |                     ( 37.0_wp * ibit11 * adv_mom_5       & |
---|
3092 |                   +   7.0_wp * ibit10 * adv_mom_3       & |
---|
3093 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit9Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3094 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3095 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i)Â Â +Â u(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3096 |                 -   ( 8.0_wp * ibit11 * adv_mom_5       & |
---|
3097 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit10Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3098 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3099 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+1)Â +Â u(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3100 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit11Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3101 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3102 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+2)Â +Â u(k,j,i-3)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3103 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â ) |
---|
3104 | |
---|
3105 | Â Â Â Â Â Â Â swap_diss_x_local_u(k,j)Â =Â -Â ABS(Â u_comp(k)Â )Â *Â (Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3106 |                     ( 10.0_wp * ibit11 * adv_mom_5       & |
---|
3107 |                   +   3.0_wp * ibit10 * adv_mom_3       & |
---|
3108 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit9Â *Â adv_mom_1Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3109 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3110 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i)Â Â -Â u(k,j,i-1)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3111 |                 -   ( 5.0_wp * ibit11 * adv_mom_5       & |
---|
3112 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â Â Â Â Â ibit10Â *Â adv_mom_3Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3113 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â )Â *Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3114 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (Â u(k,j,i+1)Â -Â u(k,j,i-2)Â )Â Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3115 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +Â Â Â (Â Â Â Â Â Â ibit11Â *Â adv_mom_5Â Â Â Â Â Â Â & |
---|
3116 | Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â |
---|