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

Last change on this file since 2007 was 2007, checked in by kanani, 5 years ago

changes in the course of urban surface model implementation

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.5 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
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
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
25!
26! Former revisions:
27! -----------------
28! $Id: average_3d_data.f90 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani $
29!
30! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
31! Forced header and separation lines into 80 columns
32!
33! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
34! Output of land surface quantities is now done directly in the respective module
35!
36! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
37! Treat humidity and passive scalar separately
38!
39! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
40! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
41!
42! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
43! Code annotations made doxygen readable
44!
45! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
46! Adapted for RRTMG
47!
48! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
49! Added output of r_a and r_s
50!
51! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
52! Added support for land surface and radiation model parameters.
53!
54! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
55! REAL functions provided with KIND-attribute
56!
57! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
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
64!
65! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
66! barrier argument removed from cpu_log,
67! module interfaces removed
68!
69! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
70! +qc
71!
72! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
73! averaging of nr, qr added
74!
75! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
76! code put under GPL (PALM 3.9)
77!
78! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
79! +z0h_av
80!
81! Revision 1.1  2006/02/23 09:48:58  raasch
82! Initial revision
83!
84!
85! Description:
86! ------------
87!> Time-averaging of 3d-data-arrays.
88!------------------------------------------------------------------------------!
89 SUBROUTINE average_3d_data
90 
91
92    USE averaging
93
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
105    USE land_surface_model_mod,                                                &
106        ONLY:  land_surface, lsm_3d_data_averaging
107
108    USE radiation_model_mod,                                                   &
109        ONLY:  radiation, radiation_3d_data_averaging
110
111    USE urban_surface_mod,                                                     &
112        ONLY:  urban_surface, usm_average_3d_data
113
114
115    IMPLICIT NONE
116
117    INTEGER(iwp) ::  i  !< running index
118    INTEGER(iwp) ::  ii !< running index
119    INTEGER(iwp) ::  j  !< running index
120    INTEGER(iwp) ::  k  !< running index
121
122    CHARACTER (LEN=20) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
123
124
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!
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!
144!--    Store the array chosen on the temporary array.
145       SELECT CASE ( trimvar )
146
147          CASE ( 'e' )
148             DO  i = nxlg, nxrg
149                DO  j = nysg, nyng
150                   DO  k = nzb, nzt+1
151                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
152                   ENDDO
153                ENDDO
154             ENDDO
155
156          CASE ( 'qsws*' )
157             DO  i = nxlg, nxrg
158                DO  j = nysg, nyng
159                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
160                ENDDO
161             ENDDO
162
163          CASE ( 'lpt' )
164             DO  i = nxlg, nxrg
165                DO  j = nysg, nyng
166                   DO  k = nzb, nzt+1
167                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
168                   ENDDO
169                ENDDO
170             ENDDO
171
172          CASE ( 'lwp*' )
173             DO  i = nxlg, nxrg
174                DO  j = nysg, nyng
175                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
176                ENDDO
177             ENDDO
178
179          CASE ( 'nr' )
180             DO  i = nxlg, nxrg
181                DO  j = nysg, nyng
182                   DO  k = nzb, nzt+1
183                      nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
184                   ENDDO
185                ENDDO
186             ENDDO
187
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
195          CASE ( 'p' )
196             DO  i = nxlg, nxrg
197                DO  j = nysg, nyng
198                   DO  k = nzb, nzt+1
199                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
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
208                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
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
217                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
218                   ENDDO
219                ENDDO
220             ENDDO
221
222          CASE ( 'prr*' )
223             DO  i = nxlg, nxrg
224                DO  j = nysg, nyng
225                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) /   &
226                                                REAL( average_count_3d, KIND=wp )
227                ENDDO
228             ENDDO
229
230          CASE ( 'pt' )
231             DO  i = nxlg, nxrg
232                DO  j = nysg, nyng
233                   DO  k = nzb, nzt+1
234                      pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
235                   ENDDO
236                ENDDO
237             ENDDO
238
239          CASE ( 'q' )
240             DO  i = nxlg, nxrg
241                DO  j = nysg, nyng
242                   DO  k = nzb, nzt+1
243                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
244                   ENDDO
245                ENDDO
246             ENDDO
247
248          CASE ( 'qc' )
249             DO  i = nxlg, nxrg
250                DO  j = nysg, nyng
251                   DO  k = nzb, nzt+1
252                      qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
253                   ENDDO
254                ENDDO
255             ENDDO
256
257          CASE ( 'ql' )
258             DO  i = nxlg, nxrg
259                DO  j = nysg, nyng
260                   DO  k = nzb, nzt+1
261                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
262                   ENDDO
263                ENDDO
264             ENDDO
265
266          CASE ( 'ql_c' )
267             DO  i = nxlg, nxrg
268                DO  j = nysg, nyng
269                   DO  k = nzb, nzt+1
270                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
271                   ENDDO
272                ENDDO
273             ENDDO
274
275          CASE ( 'ql_v' )
276             DO  i = nxlg, nxrg
277                DO  j = nysg, nyng
278                   DO  k = nzb, nzt+1
279                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
280                   ENDDO
281                ENDDO
282             ENDDO
283
284          CASE ( 'ql_vp' )
285             DO  i = nxlg, nxrg
286                DO  j = nysg, nyng
287                   DO  k = nzb, nzt+1
288                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) /                      &
289                                        REAL( average_count_3d, KIND=wp )
290                   ENDDO
291                ENDDO
292             ENDDO
293
294          CASE ( 'qr' )
295             DO  i = nxlg, nxrg
296                DO  j = nysg, nyng
297                   DO  k = nzb, nzt+1
298                      qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
299                   ENDDO
300                ENDDO
301             ENDDO
302
303          CASE ( 'qv' )
304             DO  i = nxlg, nxrg
305                DO  j = nysg, nyng
306                   DO  k = nzb, nzt+1
307                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
308                   ENDDO
309                ENDDO
310             ENDDO
311
312          CASE ( 'rho' )
313             DO  i = nxlg, nxrg
314                DO  j = nysg, nyng
315                   DO  k = nzb, nzt+1
316                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
317                   ENDDO
318                ENDDO
319             ENDDO
320
321          CASE ( 's' )
322             DO  i = nxlg, nxrg
323                DO  j = nysg, nyng
324                   DO  k = nzb, nzt+1
325                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
326                   ENDDO
327                ENDDO
328             ENDDO
329
330          CASE ( 'sa' )
331             DO  i = nxlg, nxrg
332                DO  j = nysg, nyng
333                   DO  k = nzb, nzt+1
334                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
335                   ENDDO
336                ENDDO
337             ENDDO
338
339         CASE ( 'shf*' )
340             DO  i = nxlg, nxrg
341                DO  j = nysg, nyng
342                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
343                ENDDO
344             ENDDO
345
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
353          CASE ( 't*' )
354             DO  i = nxlg, nxrg
355                DO  j = nysg, nyng
356                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
357                ENDDO
358             ENDDO
359
360          CASE ( 'u' )
361             DO  i = nxlg, nxrg
362                DO  j = nysg, nyng
363                   DO  k = nzb, nzt+1
364                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
365                   ENDDO
366                ENDDO
367             ENDDO
368
369          CASE ( 'u*' )
370             DO  i = nxlg, nxrg
371                DO  j = nysg, nyng
372                   us_av(j,i) = us_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
373                ENDDO
374             ENDDO
375
376          CASE ( 'v' )
377             DO  i = nxlg, nxrg
378                DO  j = nysg, nyng
379                   DO  k = nzb, nzt+1
380                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
381                   ENDDO
382                ENDDO
383             ENDDO
384
385          CASE ( 'vpt' )
386             DO  i = nxlg, nxrg
387                DO  j = nysg, nyng
388                   DO  k = nzb, nzt+1
389                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
390                   ENDDO
391                ENDDO
392             ENDDO
393
394          CASE ( 'w' )
395             DO  i = nxlg, nxrg
396                DO  j = nysg, nyng
397                   DO  k = nzb, nzt+1
398                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
399                   ENDDO
400                ENDDO
401             ENDDO
402
403          CASE ( 'z0*' )
404             DO  i = nxlg, nxrg
405                DO  j = nysg, nyng
406                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
407                ENDDO
408             ENDDO
409
410          CASE ( 'z0h*' )
411             DO  i = nxlg, nxrg
412                DO  j = nysg, nyng
413                   z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
414                ENDDO
415             ENDDO
416!             
417!--       Block of urban surface model outputs   
418          CASE ( 'usm_output' )
419             CALL usm_average_3d_data( 'average', doav(ii) )
420
421          CASE DEFAULT
422!
423!--          Land surface quantity
424             IF ( land_surface )  THEN
425                CALL lsm_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
426             ENDIF
427
428!
429!--          Radiation quantity
430             IF ( radiation )  THEN
431                CALL radiation_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
432             ENDIF
433
434!
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
446    CALL cpu_log( log_point(35), 'average_3d_data', 'stop' )
447
448
449 END SUBROUTINE average_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.