source: palm/trunk/SOURCE/average_3d_data.f90 @ 2007

Last change on this file since 2007 was 2007, checked in by kanani, 8 years ago

changes in the course of urban surface model implementation

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.5 KB
RevLine 
[1682]1!> @file average_3d_data.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]3! This file is part of PALM.
4!
[2000]5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
[1036]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!
[1818]17! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[484]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[2007]22! Added support for new urban surface model (temporary modifications of
23! SELECT CASE ( ) necessary, see variable trimvar),
24! added comments in variable declaration section
[1552]25!
[1321]26! Former revisions:
27! -----------------
28! $Id: average_3d_data.f90 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani $
29!
[2001]30! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
31! Forced header and separation lines into 80 columns
32!
[1973]33! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
34! Output of land surface quantities is now done directly in the respective module
35!
[1961]36! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
37! Treat humidity and passive scalar separately
38!
[1692]39! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
40! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
41!
[1683]42! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
43! Code annotations made doxygen readable
44!
[1586]45! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
46! Adapted for RRTMG
47!
[1556]48! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
49! Added output of r_a and r_s
50!
[1552]51! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
52! Added support for land surface and radiation model parameters.
53!
[1323]54! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
55! REAL functions provided with KIND-attribute
56!
[1321]57! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]58! ONLY-attribute added to USE-statements,
59! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
60! kinds are defined in new module kinds,
61! revision history before 2012 removed,
62! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
63! all variable declaration statements
[772]64!
[1319]65! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
66! barrier argument removed from cpu_log,
67! module interfaces removed
68!
[1116]69! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
70! +qc
71!
[1054]72! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
73! averaging of nr, qr added
74!
[1037]75! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
76! code put under GPL (PALM 3.9)
77!
[979]78! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
79! +z0h_av
[77]80!
[1]81! Revision 1.1  2006/02/23 09:48:58  raasch
82! Initial revision
83!
84!
85! Description:
86! ------------
[1682]87!> Time-averaging of 3d-data-arrays.
[1]88!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]89 SUBROUTINE average_3d_data
90 
[1]91
92    USE averaging
93
[1320]94    USE control_parameters,                                                    &
95        ONLY:  average_count_3d, doav, doav_n
96
97    USE cpulog,                                                                &
98        ONLY:  cpu_log, log_point
99
100    USE indices,                                                               &
101        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt
102
103    USE kinds
104
[1551]105    USE land_surface_model_mod,                                                &
[1972]106        ONLY:  land_surface, lsm_3d_data_averaging
[1320]107
[1551]108    USE radiation_model_mod,                                                   &
[1976]109        ONLY:  radiation, radiation_3d_data_averaging
[1551]110
[2007]111    USE urban_surface_mod,                                                     &
112        ONLY:  urban_surface, usm_average_3d_data
[1691]113
[2007]114
[1]115    IMPLICIT NONE
116
[2007]117    INTEGER(iwp) ::  i  !< running index
118    INTEGER(iwp) ::  ii !< running index
119    INTEGER(iwp) ::  j  !< running index
120    INTEGER(iwp) ::  k  !< running index
[1]121
[2007]122    CHARACTER (LEN=20) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
[1]123
[2007]124
[1]125    CALL cpu_log (log_point(35),'average_3d_data','start')
126
127!
128!-- Check, if averaging is necessary
129    IF ( average_count_3d <= 1 )  RETURN
130
131!
132!-- Loop of all variables to be averaged.
133    DO  ii = 1, doav_n
134
135!
[2007]136!--    Temporary solution to account for data output within the new urban
137!--    surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
138       trimvar = TRIM( doav(ii) )
139       IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:3) == 'us_' )  THEN
140          trimvar = 'usm_output'
141       ENDIF
142
143!
[1]144!--    Store the array chosen on the temporary array.
[2007]145       SELECT CASE ( trimvar )
[1]146
147          CASE ( 'e' )
[667]148             DO  i = nxlg, nxrg
149                DO  j = nysg, nyng
[1]150                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]151                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]152                   ENDDO
153                ENDDO
154             ENDDO
155
[354]156          CASE ( 'qsws*' )
[667]157             DO  i = nxlg, nxrg
158                DO  j = nysg, nyng
[1322]159                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[354]160                ENDDO
161             ENDDO
162
[771]163          CASE ( 'lpt' )
164             DO  i = nxlg, nxrg
165                DO  j = nysg, nyng
166                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]167                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[771]168                   ENDDO
169                ENDDO
170             ENDDO
171
[1]172          CASE ( 'lwp*' )
[667]173             DO  i = nxlg, nxrg
174                DO  j = nysg, nyng
[1322]175                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]176                ENDDO
177             ENDDO
178
[1053]179          CASE ( 'nr' )
180             DO  i = nxlg, nxrg
181                DO  j = nysg, nyng
182                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]183                      nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1053]184                   ENDDO
185                ENDDO
186             ENDDO
187
[1691]188         CASE ( 'ol*' )
189             DO  i = nxlg, nxrg
190                DO  j = nysg, nyng
191                   ol_av(j,i) = ol_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
192                ENDDO
193             ENDDO
194
[1]195          CASE ( 'p' )
[667]196             DO  i = nxlg, nxrg
197                DO  j = nysg, nyng
[1]198                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]199                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]200                   ENDDO
201                ENDDO
202             ENDDO
203
204          CASE ( 'pc' )
205             DO  i = nxl, nxr
206                DO  j = nys, nyn
207                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]208                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]209                   ENDDO
210                ENDDO
211             ENDDO
212
213          CASE ( 'pr' )
214             DO  i = nxl, nxr
215                DO  j = nys, nyn
216                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]217                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]218                   ENDDO
219                ENDDO
220             ENDDO
221
[72]222          CASE ( 'prr*' )
[667]223             DO  i = nxlg, nxrg
224                DO  j = nysg, nyng
[1320]225                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) /   &
[1322]226                                                REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[72]227                ENDDO
228             ENDDO
229
[1]230          CASE ( 'pt' )
[667]231             DO  i = nxlg, nxrg
232                DO  j = nysg, nyng
[1]233                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]234                      pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]235                   ENDDO
236                ENDDO
237             ENDDO
238
239          CASE ( 'q' )
[667]240             DO  i = nxlg, nxrg
241                DO  j = nysg, nyng
[1]242                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]243                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]244                   ENDDO
245                ENDDO
246             ENDDO
[367]247
[1115]248          CASE ( 'qc' )
249             DO  i = nxlg, nxrg
250                DO  j = nysg, nyng
251                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]252                      qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1115]253                   ENDDO
254                ENDDO
255             ENDDO
256
[1]257          CASE ( 'ql' )
[667]258             DO  i = nxlg, nxrg
259                DO  j = nysg, nyng
[1]260                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]261                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]262                   ENDDO
263                ENDDO
264             ENDDO
265
266          CASE ( 'ql_c' )
[667]267             DO  i = nxlg, nxrg
268                DO  j = nysg, nyng
[1]269                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]270                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]271                   ENDDO
272                ENDDO
273             ENDDO
274
275          CASE ( 'ql_v' )
[667]276             DO  i = nxlg, nxrg
277                DO  j = nysg, nyng
[1]278                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]279                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]280                   ENDDO
281                ENDDO
282             ENDDO
283
284          CASE ( 'ql_vp' )
[667]285             DO  i = nxlg, nxrg
286                DO  j = nysg, nyng
[1]287                   DO  k = nzb, nzt+1
[1320]288                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) /                      &
[1322]289                                        REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]290                   ENDDO
291                ENDDO
292             ENDDO
293
[1053]294          CASE ( 'qr' )
295             DO  i = nxlg, nxrg
296                DO  j = nysg, nyng
297                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]298                      qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1053]299                   ENDDO
300                ENDDO
301             ENDDO
302
[1]303          CASE ( 'qv' )
[667]304             DO  i = nxlg, nxrg
305                DO  j = nysg, nyng
[1]306                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]307                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]308                   ENDDO
309                ENDDO
310             ENDDO
[367]311
[96]312          CASE ( 'rho' )
[667]313             DO  i = nxlg, nxrg
314                DO  j = nysg, nyng
[96]315                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]316                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[96]317                   ENDDO
318                ENDDO
319             ENDDO
[367]320
[1]321          CASE ( 's' )
[667]322             DO  i = nxlg, nxrg
323                DO  j = nysg, nyng
[1]324                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]325                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]326                   ENDDO
327                ENDDO
328             ENDDO
[367]329
[96]330          CASE ( 'sa' )
[667]331             DO  i = nxlg, nxrg
332                DO  j = nysg, nyng
[96]333                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]334                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[96]335                   ENDDO
336                ENDDO
337             ENDDO
[367]338
[354]339         CASE ( 'shf*' )
[667]340             DO  i = nxlg, nxrg
341                DO  j = nysg, nyng
[1322]342                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[354]343                ENDDO
344             ENDDO
[367]345
[1960]346          CASE ( 'ssws*' )
347             DO  i = nxlg, nxrg
348                DO  j = nysg, nyng
349                   ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
350                ENDDO
351             ENDDO
352
[1]353          CASE ( 't*' )
[667]354             DO  i = nxlg, nxrg
355                DO  j = nysg, nyng
[1322]356                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]357                ENDDO
358             ENDDO
359
360          CASE ( 'u' )
[667]361             DO  i = nxlg, nxrg
362                DO  j = nysg, nyng
[1]363                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]364                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]365                   ENDDO
366                ENDDO
367             ENDDO
368
369          CASE ( 'u*' )
[667]370             DO  i = nxlg, nxrg
371                DO  j = nysg, nyng
[1322]372                   us_av(j,i) = us_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]373                ENDDO
374             ENDDO
375
376          CASE ( 'v' )
[667]377             DO  i = nxlg, nxrg
378                DO  j = nysg, nyng
[1]379                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]380                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]381                   ENDDO
382                ENDDO
383             ENDDO
384
385          CASE ( 'vpt' )
[667]386             DO  i = nxlg, nxrg
387                DO  j = nysg, nyng
[1]388                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]389                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]390                   ENDDO
391                ENDDO
392             ENDDO
393
394          CASE ( 'w' )
[667]395             DO  i = nxlg, nxrg
396                DO  j = nysg, nyng
[1]397                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]398                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]399                   ENDDO
400                ENDDO
401             ENDDO
402
[72]403          CASE ( 'z0*' )
[667]404             DO  i = nxlg, nxrg
405                DO  j = nysg, nyng
[1322]406                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[72]407                ENDDO
408             ENDDO
409
[978]410          CASE ( 'z0h*' )
411             DO  i = nxlg, nxrg
412                DO  j = nysg, nyng
[1322]413                   z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[978]414                ENDDO
415             ENDDO
[2007]416!             
417!--       Block of urban surface model outputs   
418          CASE ( 'usm_output' )
419             CALL usm_average_3d_data( 'average', doav(ii) )
[978]420
[1]421          CASE DEFAULT
422!
[1972]423!--          Land surface quantity
424             IF ( land_surface )  THEN
425                CALL lsm_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
426             ENDIF
427
428!
[1976]429!--          Radiation quantity
430             IF ( radiation )  THEN
431                CALL radiation_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
432             ENDIF
433
434!
[1]435!--          User-defined quantity
436             CALL user_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
437
438       END SELECT
439
440    ENDDO
441
442!
443!-- Reset the counter
444    average_count_3d = 0.0
445
[1318]446    CALL cpu_log( log_point(35), 'average_3d_data', 'stop' )
[1]447
448
449 END SUBROUTINE average_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.