source: palm/trunk/SOURCE/average_3d_data.f90 @ 2011

Last change on this file since 2011 was 2011, checked in by kanani, 5 years ago

changes related to steering and formating of urban surface model

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.8 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! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters,
23! changed prefix for urban surface model output to "usm_",
24! introduced control parameter varnamelength for LEN of trimvar.
25!
26! Former revisions:
27! -----------------
28! $Id: average_3d_data.f90 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani $
29!
30! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
31! Added support for new urban surface model (temporary modifications of
32! SELECT CASE ( ) necessary, see variable trimvar),
33! added comments in variable declaration section
34!
35! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
36! Forced header and separation lines into 80 columns
37!
38! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
39! Output of land surface quantities is now done directly in the respective module
40!
41! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
42! Treat humidity and passive scalar separately
43!
44! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
45! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
46!
47! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
48! Code annotations made doxygen readable
49!
50! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
51! Adapted for RRTMG
52!
53! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
54! Added output of r_a and r_s
55!
56! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
57! Added support for land surface and radiation model parameters.
58!
59! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
60! REAL functions provided with KIND-attribute
61!
62! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
63! ONLY-attribute added to USE-statements,
64! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
65! kinds are defined in new module kinds,
66! revision history before 2012 removed,
67! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
68! all variable declaration statements
69!
70! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
71! barrier argument removed from cpu_log,
72! module interfaces removed
73!
74! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
75! +qc
76!
77! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
78! averaging of nr, qr added
79!
80! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
81! code put under GPL (PALM 3.9)
82!
83! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
84! +z0h_av
85!
86! Revision 1.1  2006/02/23 09:48:58  raasch
87! Initial revision
88!
89!
90! Description:
91! ------------
92!> Time-averaging of 3d-data-arrays.
93!------------------------------------------------------------------------------!
94 SUBROUTINE average_3d_data
95 
96
97    USE averaging
98
99    USE control_parameters,                                                    &
100        ONLY:  average_count_3d, doav, doav_n, urban_surface, varnamelength
101
102    USE cpulog,                                                                &
103        ONLY:  cpu_log, log_point
104
105    USE indices,                                                               &
106        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt
107
108    USE kinds
109
110    USE land_surface_model_mod,                                                &
111        ONLY:  land_surface, lsm_3d_data_averaging
112
113    USE radiation_model_mod,                                                   &
114        ONLY:  radiation, radiation_3d_data_averaging
115
116    USE urban_surface_mod,                                                     &
117        ONLY:  usm_average_3d_data
118
119
120    IMPLICIT NONE
121
122    INTEGER(iwp) ::  i  !< running index
123    INTEGER(iwp) ::  ii !< running index
124    INTEGER(iwp) ::  j  !< running index
125    INTEGER(iwp) ::  k  !< running index
126
127    CHARACTER (LEN=varnamelength) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
128
129
130    CALL cpu_log (log_point(35),'average_3d_data','start')
131
132!
133!-- Check, if averaging is necessary
134    IF ( average_count_3d <= 1 )  RETURN
135
136!
137!-- Loop of all variables to be averaged.
138    DO  ii = 1, doav_n
139
140!
141!--    Temporary solution to account for data output within the new urban
142!--    surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
143       trimvar = TRIM( doav(ii) )
144       IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
145          trimvar = 'usm_output'
146       ENDIF
147
148!
149!--    Store the array chosen on the temporary array.
150       SELECT CASE ( trimvar )
151
152          CASE ( 'e' )
153             DO  i = nxlg, nxrg
154                DO  j = nysg, nyng
155                   DO  k = nzb, nzt+1
156                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
157                   ENDDO
158                ENDDO
159             ENDDO
160
161          CASE ( 'qsws*' )
162             DO  i = nxlg, nxrg
163                DO  j = nysg, nyng
164                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
165                ENDDO
166             ENDDO
167
168          CASE ( 'lpt' )
169             DO  i = nxlg, nxrg
170                DO  j = nysg, nyng
171                   DO  k = nzb, nzt+1
172                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
173                   ENDDO
174                ENDDO
175             ENDDO
176
177          CASE ( 'lwp*' )
178             DO  i = nxlg, nxrg
179                DO  j = nysg, nyng
180                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
181                ENDDO
182             ENDDO
183
184          CASE ( 'nr' )
185             DO  i = nxlg, nxrg
186                DO  j = nysg, nyng
187                   DO  k = nzb, nzt+1
188                      nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
189                   ENDDO
190                ENDDO
191             ENDDO
192
193         CASE ( 'ol*' )
194             DO  i = nxlg, nxrg
195                DO  j = nysg, nyng
196                   ol_av(j,i) = ol_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
197                ENDDO
198             ENDDO
199
200          CASE ( 'p' )
201             DO  i = nxlg, nxrg
202                DO  j = nysg, nyng
203                   DO  k = nzb, nzt+1
204                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
205                   ENDDO
206                ENDDO
207             ENDDO
208
209          CASE ( 'pc' )
210             DO  i = nxl, nxr
211                DO  j = nys, nyn
212                   DO  k = nzb, nzt+1
213                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
214                   ENDDO
215                ENDDO
216             ENDDO
217
218          CASE ( 'pr' )
219             DO  i = nxl, nxr
220                DO  j = nys, nyn
221                   DO  k = nzb, nzt+1
222                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
223                   ENDDO
224                ENDDO
225             ENDDO
226
227          CASE ( 'prr*' )
228             DO  i = nxlg, nxrg
229                DO  j = nysg, nyng
230                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) /   &
231                                                REAL( average_count_3d, KIND=wp )
232                ENDDO
233             ENDDO
234
235          CASE ( 'pt' )
236             DO  i = nxlg, nxrg
237                DO  j = nysg, nyng
238                   DO  k = nzb, nzt+1
239                      pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
240                   ENDDO
241                ENDDO
242             ENDDO
243
244          CASE ( 'q' )
245             DO  i = nxlg, nxrg
246                DO  j = nysg, nyng
247                   DO  k = nzb, nzt+1
248                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
249                   ENDDO
250                ENDDO
251             ENDDO
252
253          CASE ( 'qc' )
254             DO  i = nxlg, nxrg
255                DO  j = nysg, nyng
256                   DO  k = nzb, nzt+1
257                      qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
258                   ENDDO
259                ENDDO
260             ENDDO
261
262          CASE ( 'ql' )
263             DO  i = nxlg, nxrg
264                DO  j = nysg, nyng
265                   DO  k = nzb, nzt+1
266                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
267                   ENDDO
268                ENDDO
269             ENDDO
270
271          CASE ( 'ql_c' )
272             DO  i = nxlg, nxrg
273                DO  j = nysg, nyng
274                   DO  k = nzb, nzt+1
275                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
276                   ENDDO
277                ENDDO
278             ENDDO
279
280          CASE ( 'ql_v' )
281             DO  i = nxlg, nxrg
282                DO  j = nysg, nyng
283                   DO  k = nzb, nzt+1
284                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
285                   ENDDO
286                ENDDO
287             ENDDO
288
289          CASE ( 'ql_vp' )
290             DO  i = nxlg, nxrg
291                DO  j = nysg, nyng
292                   DO  k = nzb, nzt+1
293                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) /                      &
294                                        REAL( average_count_3d, KIND=wp )
295                   ENDDO
296                ENDDO
297             ENDDO
298
299          CASE ( 'qr' )
300             DO  i = nxlg, nxrg
301                DO  j = nysg, nyng
302                   DO  k = nzb, nzt+1
303                      qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
304                   ENDDO
305                ENDDO
306             ENDDO
307
308          CASE ( 'qv' )
309             DO  i = nxlg, nxrg
310                DO  j = nysg, nyng
311                   DO  k = nzb, nzt+1
312                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
313                   ENDDO
314                ENDDO
315             ENDDO
316
317          CASE ( 'rho' )
318             DO  i = nxlg, nxrg
319                DO  j = nysg, nyng
320                   DO  k = nzb, nzt+1
321                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
322                   ENDDO
323                ENDDO
324             ENDDO
325
326          CASE ( 's' )
327             DO  i = nxlg, nxrg
328                DO  j = nysg, nyng
329                   DO  k = nzb, nzt+1
330                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
331                   ENDDO
332                ENDDO
333             ENDDO
334
335          CASE ( 'sa' )
336             DO  i = nxlg, nxrg
337                DO  j = nysg, nyng
338                   DO  k = nzb, nzt+1
339                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
340                   ENDDO
341                ENDDO
342             ENDDO
343
344         CASE ( 'shf*' )
345             DO  i = nxlg, nxrg
346                DO  j = nysg, nyng
347                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
348                ENDDO
349             ENDDO
350
351          CASE ( 'ssws*' )
352             DO  i = nxlg, nxrg
353                DO  j = nysg, nyng
354                   ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
355                ENDDO
356             ENDDO
357
358          CASE ( 't*' )
359             DO  i = nxlg, nxrg
360                DO  j = nysg, nyng
361                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
362                ENDDO
363             ENDDO
364
365          CASE ( 'u' )
366             DO  i = nxlg, nxrg
367                DO  j = nysg, nyng
368                   DO  k = nzb, nzt+1
369                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
370                   ENDDO
371                ENDDO
372             ENDDO
373
374          CASE ( 'u*' )
375             DO  i = nxlg, nxrg
376                DO  j = nysg, nyng
377                   us_av(j,i) = us_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
378                ENDDO
379             ENDDO
380
381          CASE ( 'v' )
382             DO  i = nxlg, nxrg
383                DO  j = nysg, nyng
384                   DO  k = nzb, nzt+1
385                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
386                   ENDDO
387                ENDDO
388             ENDDO
389
390          CASE ( 'vpt' )
391             DO  i = nxlg, nxrg
392                DO  j = nysg, nyng
393                   DO  k = nzb, nzt+1
394                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
395                   ENDDO
396                ENDDO
397             ENDDO
398
399          CASE ( 'w' )
400             DO  i = nxlg, nxrg
401                DO  j = nysg, nyng
402                   DO  k = nzb, nzt+1
403                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
404                   ENDDO
405                ENDDO
406             ENDDO
407
408          CASE ( 'z0*' )
409             DO  i = nxlg, nxrg
410                DO  j = nysg, nyng
411                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
412                ENDDO
413             ENDDO
414
415          CASE ( 'z0h*' )
416             DO  i = nxlg, nxrg
417                DO  j = nysg, nyng
418                   z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
419                ENDDO
420             ENDDO
421!             
422!--       Block of urban surface model outputs   
423          CASE ( 'usm_output' )
424             CALL usm_average_3d_data( 'average', doav(ii) )
425
426          CASE DEFAULT
427!
428!--          Land surface quantity
429             IF ( land_surface )  THEN
430                CALL lsm_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
431             ENDIF
432
433!
434!--          Radiation quantity
435             IF ( radiation )  THEN
436                CALL radiation_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
437             ENDIF
438
439!
440!--          User-defined quantity
441             CALL user_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
442
443       END SELECT
444
445    ENDDO
446
447!
448!-- Reset the counter
449    average_count_3d = 0.0
450
451    CALL cpu_log( log_point(35), 'average_3d_data', 'stop' )
452
453
454 END SUBROUTINE average_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.