source: palm/trunk/SOURCE/average_3d_data.f90 @ 1972

Last change on this file since 1972 was 1972, checked in by maronga, 5 years ago

further modularization of land surface model (2D/3D output and restart data)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 15.3 KB
Line 
1!> @file average_3d_data.f90
2!--------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
6! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
7! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
10! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
11! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
16! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
17!--------------------------------------------------------------------------------!
18!
19! Current revisions:
20! -----------------
21! Output of land surface quantities is now done directly in the respective module
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: average_3d_data.f90 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga $
26!
27! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
28! Treat humidity and passive scalar separately
29!
30! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
31! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
32!
33! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
34! Code annotations made doxygen readable
35!
36! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
37! Adapted for RRTMG
38!
39! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
40! Added output of r_a and r_s
41!
42! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
43! Added support for land surface and radiation model parameters.
44!
45! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
46! REAL functions provided with KIND-attribute
47!
48! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
49! ONLY-attribute added to USE-statements,
50! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
51! kinds are defined in new module kinds,
52! revision history before 2012 removed,
53! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
54! all variable declaration statements
55!
56! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
57! barrier argument removed from cpu_log,
58! module interfaces removed
59!
60! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
61! +qc
62!
63! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
64! averaging of nr, qr added
65!
66! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
67! code put under GPL (PALM 3.9)
68!
69! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
70! +z0h_av
71!
72! Revision 1.1  2006/02/23 09:48:58  raasch
73! Initial revision
74!
75!
76! Description:
77! ------------
78!> Time-averaging of 3d-data-arrays.
79!------------------------------------------------------------------------------!
80 SUBROUTINE average_3d_data
81 
82
83    USE averaging
84
85    USE control_parameters,                                                    &
86        ONLY:  average_count_3d, doav, doav_n
87
88    USE cpulog,                                                                &
89        ONLY:  cpu_log, log_point
90
91    USE indices,                                                               &
92        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt
93
94    USE kinds
95
96    USE land_surface_model_mod,                                                &
97        ONLY:  land_surface, lsm_3d_data_averaging
98
99    USE radiation_model_mod,                                                   &
100        ONLY:  rad_net, rad_net_av, rad_lw_in, rad_lw_in_av, rad_lw_out,       &
101               rad_lw_out_av, rad_lw_cs_hr, rad_lw_cs_hr_av, rad_lw_hr,        &
102               rad_lw_hr_av, rad_sw_in, rad_sw_in_av, rad_sw_out,              &
103               rad_sw_out_av, rad_sw_cs_hr, rad_sw_cs_hr_av, rad_sw_hr,        &
104               rad_sw_hr_av
105
106
107    IMPLICIT NONE
108
109    INTEGER(iwp) ::  i  !<
110    INTEGER(iwp) ::  ii !<
111    INTEGER(iwp) ::  j  !<
112    INTEGER(iwp) ::  k  !<
113
114
115    CALL cpu_log (log_point(35),'average_3d_data','start')
116
117!
118!-- Check, if averaging is necessary
119    IF ( average_count_3d <= 1 )  RETURN
120
121!
122!-- Loop of all variables to be averaged.
123    DO  ii = 1, doav_n
124
125!
126!--    Store the array chosen on the temporary array.
127       SELECT CASE ( TRIM( doav(ii) ) )
128
129          CASE ( 'e' )
130             DO  i = nxlg, nxrg
131                DO  j = nysg, nyng
132                   DO  k = nzb, nzt+1
133                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
134                   ENDDO
135                ENDDO
136             ENDDO
137
138          CASE ( 'qsws*' )
139             DO  i = nxlg, nxrg
140                DO  j = nysg, nyng
141                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
142                ENDDO
143             ENDDO
144
145          CASE ( 'lpt' )
146             DO  i = nxlg, nxrg
147                DO  j = nysg, nyng
148                   DO  k = nzb, nzt+1
149                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
150                   ENDDO
151                ENDDO
152             ENDDO
153
154          CASE ( 'lwp*' )
155             DO  i = nxlg, nxrg
156                DO  j = nysg, nyng
157                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
158                ENDDO
159             ENDDO
160
161          CASE ( 'nr' )
162             DO  i = nxlg, nxrg
163                DO  j = nysg, nyng
164                   DO  k = nzb, nzt+1
165                      nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
166                   ENDDO
167                ENDDO
168             ENDDO
169
170         CASE ( 'ol*' )
171             DO  i = nxlg, nxrg
172                DO  j = nysg, nyng
173                   ol_av(j,i) = ol_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
174                ENDDO
175             ENDDO
176
177          CASE ( 'p' )
178             DO  i = nxlg, nxrg
179                DO  j = nysg, nyng
180                   DO  k = nzb, nzt+1
181                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
182                   ENDDO
183                ENDDO
184             ENDDO
185
186          CASE ( 'pc' )
187             DO  i = nxl, nxr
188                DO  j = nys, nyn
189                   DO  k = nzb, nzt+1
190                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
191                   ENDDO
192                ENDDO
193             ENDDO
194
195          CASE ( 'pr' )
196             DO  i = nxl, nxr
197                DO  j = nys, nyn
198                   DO  k = nzb, nzt+1
199                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
200                   ENDDO
201                ENDDO
202             ENDDO
203
204          CASE ( 'prr*' )
205             DO  i = nxlg, nxrg
206                DO  j = nysg, nyng
207                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) /   &
208                                                REAL( average_count_3d, KIND=wp )
209                ENDDO
210             ENDDO
211
212          CASE ( 'pt' )
213             DO  i = nxlg, nxrg
214                DO  j = nysg, nyng
215                   DO  k = nzb, nzt+1
216                      pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
217                   ENDDO
218                ENDDO
219             ENDDO
220
221          CASE ( 'q' )
222             DO  i = nxlg, nxrg
223                DO  j = nysg, nyng
224                   DO  k = nzb, nzt+1
225                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
226                   ENDDO
227                ENDDO
228             ENDDO
229
230          CASE ( 'qc' )
231             DO  i = nxlg, nxrg
232                DO  j = nysg, nyng
233                   DO  k = nzb, nzt+1
234                      qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
235                   ENDDO
236                ENDDO
237             ENDDO
238
239          CASE ( 'ql' )
240             DO  i = nxlg, nxrg
241                DO  j = nysg, nyng
242                   DO  k = nzb, nzt+1
243                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
244                   ENDDO
245                ENDDO
246             ENDDO
247
248          CASE ( 'ql_c' )
249             DO  i = nxlg, nxrg
250                DO  j = nysg, nyng
251                   DO  k = nzb, nzt+1
252                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
253                   ENDDO
254                ENDDO
255             ENDDO
256
257          CASE ( 'ql_v' )
258             DO  i = nxlg, nxrg
259                DO  j = nysg, nyng
260                   DO  k = nzb, nzt+1
261                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
262                   ENDDO
263                ENDDO
264             ENDDO
265
266          CASE ( 'ql_vp' )
267             DO  i = nxlg, nxrg
268                DO  j = nysg, nyng
269                   DO  k = nzb, nzt+1
270                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) /                      &
271                                        REAL( average_count_3d, KIND=wp )
272                   ENDDO
273                ENDDO
274             ENDDO
275
276          CASE ( 'qr' )
277             DO  i = nxlg, nxrg
278                DO  j = nysg, nyng
279                   DO  k = nzb, nzt+1
280                      qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
281                   ENDDO
282                ENDDO
283             ENDDO
284
285          CASE ( 'qv' )
286             DO  i = nxlg, nxrg
287                DO  j = nysg, nyng
288                   DO  k = nzb, nzt+1
289                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
290                   ENDDO
291                ENDDO
292             ENDDO
293
294         CASE ( 'rad_net*' )
295             DO  i = nxlg, nxrg
296                DO  j = nysg, nyng
297                   rad_net_av(j,i) = rad_net_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
298                ENDDO
299             ENDDO
300
301          CASE ( 'rad_lw_in' )
302             DO  i = nxlg, nxrg
303                DO  j = nysg, nyng
304                   DO  k = nzb, nzt+1
305                      rad_lw_in_av(k,j,i) = rad_lw_in_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
306                   ENDDO
307                ENDDO
308             ENDDO
309
310          CASE ( 'rad_lw_out' )
311             DO  i = nxlg, nxrg
312                DO  j = nysg, nyng
313                   DO  k = nzb, nzt+1
314                      rad_lw_out_av(k,j,i) = rad_lw_out_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
315                   ENDDO
316                ENDDO
317             ENDDO
318
319          CASE ( 'rad_lw_cs_hr' )
320             DO  i = nxlg, nxrg
321                DO  j = nysg, nyng
322                   DO  k = nzb, nzt+1
323                      rad_lw_cs_hr_av(k,j,i) = rad_lw_cs_hr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
324                   ENDDO
325                ENDDO
326             ENDDO
327
328          CASE ( 'rad_lw_hr' )
329             DO  i = nxlg, nxrg
330                DO  j = nysg, nyng
331                   DO  k = nzb, nzt+1
332                      rad_lw_hr_av(k,j,i) = rad_lw_hr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
333                   ENDDO
334                ENDDO
335             ENDDO
336
337          CASE ( 'rad_sw_in' )
338             DO  i = nxlg, nxrg
339                DO  j = nysg, nyng
340                   DO  k = nzb, nzt+1
341                      rad_sw_in_av(k,j,i) = rad_sw_in_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
342                   ENDDO
343                ENDDO
344             ENDDO
345
346          CASE ( 'rad_sw_out' )
347             DO  i = nxlg, nxrg
348                DO  j = nysg, nyng
349                   DO  k = nzb, nzt+1
350                      rad_sw_out_av(k,j,i) = rad_sw_out_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
351                   ENDDO
352                ENDDO
353             ENDDO
354
355          CASE ( 'rad_sw_cs_hr' )
356             DO  i = nxlg, nxrg
357                DO  j = nysg, nyng
358                   DO  k = nzb, nzt+1
359                      rad_sw_cs_hr_av(k,j,i) = rad_sw_cs_hr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
360                   ENDDO
361                ENDDO
362             ENDDO
363
364          CASE ( 'rad_sw_hr' )
365             DO  i = nxlg, nxrg
366                DO  j = nysg, nyng
367                   DO  k = nzb, nzt+1
368                      rad_sw_hr_av(k,j,i) = rad_sw_hr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
369                   ENDDO
370                ENDDO
371             ENDDO
372
373          CASE ( 'rho' )
374             DO  i = nxlg, nxrg
375                DO  j = nysg, nyng
376                   DO  k = nzb, nzt+1
377                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
378                   ENDDO
379                ENDDO
380             ENDDO
381
382          CASE ( 's' )
383             DO  i = nxlg, nxrg
384                DO  j = nysg, nyng
385                   DO  k = nzb, nzt+1
386                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
387                   ENDDO
388                ENDDO
389             ENDDO
390
391          CASE ( 'sa' )
392             DO  i = nxlg, nxrg
393                DO  j = nysg, nyng
394                   DO  k = nzb, nzt+1
395                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
396                   ENDDO
397                ENDDO
398             ENDDO
399
400         CASE ( 'shf*' )
401             DO  i = nxlg, nxrg
402                DO  j = nysg, nyng
403                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
404                ENDDO
405             ENDDO
406
407          CASE ( 'ssws*' )
408             DO  i = nxlg, nxrg
409                DO  j = nysg, nyng
410                   ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
411                ENDDO
412             ENDDO
413
414          CASE ( 't*' )
415             DO  i = nxlg, nxrg
416                DO  j = nysg, nyng
417                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
418                ENDDO
419             ENDDO
420
421          CASE ( 'u' )
422             DO  i = nxlg, nxrg
423                DO  j = nysg, nyng
424                   DO  k = nzb, nzt+1
425                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
426                   ENDDO
427                ENDDO
428             ENDDO
429
430          CASE ( 'u*' )
431             DO  i = nxlg, nxrg
432                DO  j = nysg, nyng
433                   us_av(j,i) = us_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
434                ENDDO
435             ENDDO
436
437          CASE ( 'v' )
438             DO  i = nxlg, nxrg
439                DO  j = nysg, nyng
440                   DO  k = nzb, nzt+1
441                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
442                   ENDDO
443                ENDDO
444             ENDDO
445
446          CASE ( 'vpt' )
447             DO  i = nxlg, nxrg
448                DO  j = nysg, nyng
449                   DO  k = nzb, nzt+1
450                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
451                   ENDDO
452                ENDDO
453             ENDDO
454
455          CASE ( 'w' )
456             DO  i = nxlg, nxrg
457                DO  j = nysg, nyng
458                   DO  k = nzb, nzt+1
459                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
460                   ENDDO
461                ENDDO
462             ENDDO
463
464          CASE ( 'z0*' )
465             DO  i = nxlg, nxrg
466                DO  j = nysg, nyng
467                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
468                ENDDO
469             ENDDO
470
471          CASE ( 'z0h*' )
472             DO  i = nxlg, nxrg
473                DO  j = nysg, nyng
474                   z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
475                ENDDO
476             ENDDO
477
478          CASE DEFAULT
479!
480!--          Land surface quantity
481             IF ( land_surface )  THEN
482                CALL lsm_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
483             ENDIF
484
485!
486!--          User-defined quantity
487             CALL user_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
488
489       END SELECT
490
491    ENDDO
492
493!
494!-- Reset the counter
495    average_count_3d = 0.0
496
497    CALL cpu_log( log_point(35), 'average_3d_data', 'stop' )
498
499
500 END SUBROUTINE average_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.