source: palm/trunk/SOURCE/average_3d_data.f90 @ 1976

Last change on this file since 1976 was 1976, checked in by maronga, 5 years ago

further modularization of land surface model (2D/3D output and restart data). Bugfix for restart runs without land surface model

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 12.6 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!
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: average_3d_data.f90 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga $
26!
27! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
28! Output of land surface quantities is now done directly in the respective module
29!
30! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
31! Treat humidity and passive scalar separately
32!
33! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
34! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
35!
36! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
37! Code annotations made doxygen readable
38!
39! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
40! Adapted for RRTMG
41!
42! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
43! Added output of r_a and r_s
44!
45! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
46! Added support for land surface and radiation model parameters.
47!
48! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
49! REAL functions provided with KIND-attribute
50!
51! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
52! ONLY-attribute added to USE-statements,
53! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
54! kinds are defined in new module kinds,
55! revision history before 2012 removed,
56! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
57! all variable declaration statements
58!
59! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
60! barrier argument removed from cpu_log,
61! module interfaces removed
62!
63! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
64! +qc
65!
66! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
67! averaging of nr, qr added
68!
69! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
70! code put under GPL (PALM 3.9)
71!
72! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
73! +z0h_av
74!
75! Revision 1.1  2006/02/23 09:48:58  raasch
76! Initial revision
77!
78!
79! Description:
80! ------------
81!> Time-averaging of 3d-data-arrays.
82!------------------------------------------------------------------------------!
83 SUBROUTINE average_3d_data
84 
85
86    USE averaging
87
88    USE control_parameters,                                                    &
89        ONLY:  average_count_3d, doav, doav_n
90
91    USE cpulog,                                                                &
92        ONLY:  cpu_log, log_point
93
94    USE indices,                                                               &
95        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt
96
97    USE kinds
98
99    USE land_surface_model_mod,                                                &
100        ONLY:  land_surface, lsm_3d_data_averaging
101
102    USE radiation_model_mod,                                                   &
103        ONLY:  radiation, radiation_3d_data_averaging
104
105
106    IMPLICIT NONE
107
108    INTEGER(iwp) ::  i  !<
109    INTEGER(iwp) ::  ii !<
110    INTEGER(iwp) ::  j  !<
111    INTEGER(iwp) ::  k  !<
112
113
114    CALL cpu_log (log_point(35),'average_3d_data','start')
115
116!
117!-- Check, if averaging is necessary
118    IF ( average_count_3d <= 1 )  RETURN
119
120!
121!-- Loop of all variables to be averaged.
122    DO  ii = 1, doav_n
123
124!
125!--    Store the array chosen on the temporary array.
126       SELECT CASE ( TRIM( doav(ii) ) )
127
128          CASE ( 'e' )
129             DO  i = nxlg, nxrg
130                DO  j = nysg, nyng
131                   DO  k = nzb, nzt+1
132                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
133                   ENDDO
134                ENDDO
135             ENDDO
136
137          CASE ( 'qsws*' )
138             DO  i = nxlg, nxrg
139                DO  j = nysg, nyng
140                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
141                ENDDO
142             ENDDO
143
144          CASE ( 'lpt' )
145             DO  i = nxlg, nxrg
146                DO  j = nysg, nyng
147                   DO  k = nzb, nzt+1
148                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
149                   ENDDO
150                ENDDO
151             ENDDO
152
153          CASE ( 'lwp*' )
154             DO  i = nxlg, nxrg
155                DO  j = nysg, nyng
156                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
157                ENDDO
158             ENDDO
159
160          CASE ( 'nr' )
161             DO  i = nxlg, nxrg
162                DO  j = nysg, nyng
163                   DO  k = nzb, nzt+1
164                      nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
165                   ENDDO
166                ENDDO
167             ENDDO
168
169         CASE ( 'ol*' )
170             DO  i = nxlg, nxrg
171                DO  j = nysg, nyng
172                   ol_av(j,i) = ol_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
173                ENDDO
174             ENDDO
175
176          CASE ( 'p' )
177             DO  i = nxlg, nxrg
178                DO  j = nysg, nyng
179                   DO  k = nzb, nzt+1
180                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
181                   ENDDO
182                ENDDO
183             ENDDO
184
185          CASE ( 'pc' )
186             DO  i = nxl, nxr
187                DO  j = nys, nyn
188                   DO  k = nzb, nzt+1
189                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
190                   ENDDO
191                ENDDO
192             ENDDO
193
194          CASE ( 'pr' )
195             DO  i = nxl, nxr
196                DO  j = nys, nyn
197                   DO  k = nzb, nzt+1
198                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
199                   ENDDO
200                ENDDO
201             ENDDO
202
203          CASE ( 'prr*' )
204             DO  i = nxlg, nxrg
205                DO  j = nysg, nyng
206                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) /   &
207                                                REAL( average_count_3d, KIND=wp )
208                ENDDO
209             ENDDO
210
211          CASE ( 'pt' )
212             DO  i = nxlg, nxrg
213                DO  j = nysg, nyng
214                   DO  k = nzb, nzt+1
215                      pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
216                   ENDDO
217                ENDDO
218             ENDDO
219
220          CASE ( 'q' )
221             DO  i = nxlg, nxrg
222                DO  j = nysg, nyng
223                   DO  k = nzb, nzt+1
224                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
225                   ENDDO
226                ENDDO
227             ENDDO
228
229          CASE ( 'qc' )
230             DO  i = nxlg, nxrg
231                DO  j = nysg, nyng
232                   DO  k = nzb, nzt+1
233                      qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
234                   ENDDO
235                ENDDO
236             ENDDO
237
238          CASE ( 'ql' )
239             DO  i = nxlg, nxrg
240                DO  j = nysg, nyng
241                   DO  k = nzb, nzt+1
242                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
243                   ENDDO
244                ENDDO
245             ENDDO
246
247          CASE ( 'ql_c' )
248             DO  i = nxlg, nxrg
249                DO  j = nysg, nyng
250                   DO  k = nzb, nzt+1
251                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
252                   ENDDO
253                ENDDO
254             ENDDO
255
256          CASE ( 'ql_v' )
257             DO  i = nxlg, nxrg
258                DO  j = nysg, nyng
259                   DO  k = nzb, nzt+1
260                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
261                   ENDDO
262                ENDDO
263             ENDDO
264
265          CASE ( 'ql_vp' )
266             DO  i = nxlg, nxrg
267                DO  j = nysg, nyng
268                   DO  k = nzb, nzt+1
269                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) /                      &
270                                        REAL( average_count_3d, KIND=wp )
271                   ENDDO
272                ENDDO
273             ENDDO
274
275          CASE ( 'qr' )
276             DO  i = nxlg, nxrg
277                DO  j = nysg, nyng
278                   DO  k = nzb, nzt+1
279                      qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
280                   ENDDO
281                ENDDO
282             ENDDO
283
284          CASE ( 'qv' )
285             DO  i = nxlg, nxrg
286                DO  j = nysg, nyng
287                   DO  k = nzb, nzt+1
288                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
289                   ENDDO
290                ENDDO
291             ENDDO
292
293          CASE ( 'rho' )
294             DO  i = nxlg, nxrg
295                DO  j = nysg, nyng
296                   DO  k = nzb, nzt+1
297                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
298                   ENDDO
299                ENDDO
300             ENDDO
301
302          CASE ( 's' )
303             DO  i = nxlg, nxrg
304                DO  j = nysg, nyng
305                   DO  k = nzb, nzt+1
306                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
307                   ENDDO
308                ENDDO
309             ENDDO
310
311          CASE ( 'sa' )
312             DO  i = nxlg, nxrg
313                DO  j = nysg, nyng
314                   DO  k = nzb, nzt+1
315                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
316                   ENDDO
317                ENDDO
318             ENDDO
319
320         CASE ( 'shf*' )
321             DO  i = nxlg, nxrg
322                DO  j = nysg, nyng
323                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
324                ENDDO
325             ENDDO
326
327          CASE ( 'ssws*' )
328             DO  i = nxlg, nxrg
329                DO  j = nysg, nyng
330                   ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
331                ENDDO
332             ENDDO
333
334          CASE ( 't*' )
335             DO  i = nxlg, nxrg
336                DO  j = nysg, nyng
337                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
338                ENDDO
339             ENDDO
340
341          CASE ( 'u' )
342             DO  i = nxlg, nxrg
343                DO  j = nysg, nyng
344                   DO  k = nzb, nzt+1
345                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
346                   ENDDO
347                ENDDO
348             ENDDO
349
350          CASE ( 'u*' )
351             DO  i = nxlg, nxrg
352                DO  j = nysg, nyng
353                   us_av(j,i) = us_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
354                ENDDO
355             ENDDO
356
357          CASE ( 'v' )
358             DO  i = nxlg, nxrg
359                DO  j = nysg, nyng
360                   DO  k = nzb, nzt+1
361                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
362                   ENDDO
363                ENDDO
364             ENDDO
365
366          CASE ( 'vpt' )
367             DO  i = nxlg, nxrg
368                DO  j = nysg, nyng
369                   DO  k = nzb, nzt+1
370                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
371                   ENDDO
372                ENDDO
373             ENDDO
374
375          CASE ( 'w' )
376             DO  i = nxlg, nxrg
377                DO  j = nysg, nyng
378                   DO  k = nzb, nzt+1
379                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
380                   ENDDO
381                ENDDO
382             ENDDO
383
384          CASE ( 'z0*' )
385             DO  i = nxlg, nxrg
386                DO  j = nysg, nyng
387                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
388                ENDDO
389             ENDDO
390
391          CASE ( 'z0h*' )
392             DO  i = nxlg, nxrg
393                DO  j = nysg, nyng
394                   z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
395                ENDDO
396             ENDDO
397
398          CASE DEFAULT
399!
400!--          Land surface quantity
401             IF ( land_surface )  THEN
402                CALL lsm_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
403             ENDIF
404
405!
406!--          Radiation quantity
407             IF ( radiation )  THEN
408                CALL radiation_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
409             ENDIF
410
411!
412!--          User-defined quantity
413             CALL user_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
414
415       END SELECT
416
417    ENDDO
418
419!
420!-- Reset the counter
421    average_count_3d = 0.0
422
423    CALL cpu_log( log_point(35), 'average_3d_data', 'stop' )
424
425
426 END SUBROUTINE average_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.