source: palm/trunk/SOURCE/average_3d_data.f90 @ 4360

Last change on this file since 4360 was 4360, checked in by suehring, 16 months ago

Bugfix in output of time-averaged plant-canopy quanities; Output of plant-canopy data only where tall canopy is defined; land-surface model: fix wrong location strings; tests: update urban test case; all source code files: copyright update

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.9 KB
Line 
1!> @file average_3d_data.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
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 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: average_3d_data.f90 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring $
27! Move 2-m potential temperature output to diagnostic_output_quantities
28!
29! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
30! Corrected "Former revisions" section
31!
32! 4048 2019-06-21 21:00:21Z knoop
33! Moved tcm_3d_data_averaging to module_interface
34!
35! 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring
36! Modularize diagnostic output
37!
38! 3994 2019-05-22 18:08:09Z suehring
39! output of turbulence intensity added
40!
41! 3933 2019-04-25 12:33:20Z kanani
42! Bugfix in CASE theta_2m*, removal of redundant code
43!
44! 3773 2019-03-01 08:56:57Z maronga
45! Added output of theta_2m*_xy_av
46!
47! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
48! Implementation of the PALM module interface
49!
50! Revision 1.1  2006/02/23 09:48:58  raasch
51! Initial revision
52!
53!
54! Description:
55! ------------
56!> Time-averaging of 3d-data-arrays.
57!------------------------------------------------------------------------------!
58 SUBROUTINE average_3d_data
59 
60
61    USE averaging
62
63    USE control_parameters,                                                    &
64        ONLY:  average_count_3d, doav, doav_n, varnamelength
65
66    USE cpulog,                                                                &
67        ONLY:  cpu_log, log_point
68
69    USE indices,                                                               &
70        ONLY:  nbgp, nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt
71
72    USE kinds
73
74    USE module_interface,                                                      &
75        ONLY:  module_interface_3d_data_averaging
76
77
78
79
80    IMPLICIT NONE
81
82    INTEGER(iwp) ::  i   !< loop index
83    INTEGER(iwp) ::  ii  !< loop index
84    INTEGER(iwp) ::  j   !< loop index
85    INTEGER(iwp) ::  k   !< loop index
86
87    CHARACTER (LEN=varnamelength) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
88
89
90    CALL cpu_log (log_point(35),'average_3d_data','start')
91
92!
93!-- Check, if averaging is necessary
94    IF ( average_count_3d <= 1 )  RETURN
95
96!
97!-- Loop of all variables to be averaged.
98    DO  ii = 1, doav_n
99
100       trimvar = TRIM( doav(ii) )
101
102!
103!--    Store the array chosen on the temporary array.
104       SELECT CASE ( trimvar )
105
106          CASE ( 'e' )
107             IF ( ALLOCATED( e_av ) ) THEN
108                DO  i = nxlg, nxrg
109                   DO  j = nysg, nyng
110                      DO  k = nzb, nzt+1
111                         e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
112                      ENDDO
113                   ENDDO
114                ENDDO
115             ENDIF
116
117          CASE ( 'ghf*' )
118             IF ( ALLOCATED( ghf_av ) ) THEN
119                DO  i = nxl, nxr
120                   DO  j = nys, nyn
121                      ghf_av(j,i) = ghf_av(j,i)                                   &
122                                    / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
123                   ENDDO
124                ENDDO
125                CALL exchange_horiz_2d( ghf_av, nbgp )
126             ENDIF
127
128          CASE ( 'qsws*' )
129             IF ( ALLOCATED( qsws_av ) ) THEN
130                DO  i = nxlg, nxrg
131                   DO  j = nysg, nyng
132                      qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
133                   ENDDO
134                ENDDO
135                CALL exchange_horiz_2d( qsws_av, nbgp )
136             ENDIF
137
138          CASE ( 'thetal' )
139             IF ( ALLOCATED( lpt_av ) ) THEN
140                DO  i = nxlg, nxrg
141                   DO  j = nysg, nyng
142                      DO  k = nzb, nzt+1
143                         lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
144                      ENDDO
145                   ENDDO
146                ENDDO
147             ENDIF
148
149          CASE ( 'lwp*' )
150             IF ( ALLOCATED( lwp_av ) ) THEN
151                DO  i = nxlg, nxrg
152                   DO  j = nysg, nyng
153                      lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
154                   ENDDO
155                ENDDO
156             ENDIF
157
158         CASE ( 'ol*' )
159             IF ( ALLOCATED( ol_av ) ) THEN
160                DO  i = nxlg, nxrg
161                   DO  j = nysg, nyng
162                      ol_av(j,i) = ol_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
163                   ENDDO
164                ENDDO
165                CALL exchange_horiz_2d( ol_av, nbgp )
166             ENDIF
167
168          CASE ( 'p' )
169             IF ( ALLOCATED( p_av ) ) THEN
170                DO  i = nxlg, nxrg
171                   DO  j = nysg, nyng
172                      DO  k = nzb, nzt+1
173                         p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
174                      ENDDO
175                   ENDDO
176                ENDDO
177             ENDIF
178
179          CASE ( 'pc' )
180             IF ( ALLOCATED( pc_av ) ) THEN
181                DO  i = nxl, nxr
182                   DO  j = nys, nyn
183                      DO  k = nzb, nzt+1
184                         pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
185                      ENDDO
186                   ENDDO
187                ENDDO
188             ENDIF
189
190          CASE ( 'pr' )
191             IF ( ALLOCATED( pr_av ) ) THEN
192                DO  i = nxl, nxr
193                   DO  j = nys, nyn
194                      DO  k = nzb, nzt+1
195                         pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
196                      ENDDO
197                   ENDDO
198                ENDDO
199             ENDIF
200
201          CASE ( 'theta' )
202             IF ( ALLOCATED( pt_av ) ) THEN
203                DO  i = nxlg, nxrg
204                   DO  j = nysg, nyng
205                      DO  k = nzb, nzt+1
206                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
207                      ENDDO
208                   ENDDO
209                ENDDO
210             ENDIF
211
212          CASE ( 'q' )
213             IF ( ALLOCATED( q_av ) ) THEN
214                DO  i = nxlg, nxrg
215                   DO  j = nysg, nyng
216                      DO  k = nzb, nzt+1
217                         q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
218                      ENDDO
219                   ENDDO
220                ENDDO
221             ENDIF
222
223          CASE ( 'ql' )
224             IF ( ALLOCATED( ql_av ) ) THEN
225                DO  i = nxlg, nxrg
226                   DO  j = nysg, nyng
227                      DO  k = nzb, nzt+1
228                         ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
229                      ENDDO
230                   ENDDO
231                ENDDO
232             ENDIF
233
234          CASE ( 'ql_c' )
235             IF ( ALLOCATED( ql_c_av ) ) THEN
236                DO  i = nxlg, nxrg
237                   DO  j = nysg, nyng
238                      DO  k = nzb, nzt+1
239                         ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
240                      ENDDO
241                   ENDDO
242                ENDDO
243             ENDIF
244
245          CASE ( 'ql_v' )
246             IF ( ALLOCATED( ql_v_av ) ) THEN
247                DO  i = nxlg, nxrg
248                   DO  j = nysg, nyng
249                      DO  k = nzb, nzt+1
250                         ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
251                      ENDDO
252                   ENDDO
253                ENDDO
254             ENDIF
255
256          CASE ( 'ql_vp' )
257             IF ( ALLOCATED( ql_vp_av ) ) THEN
258                DO  i = nxlg, nxrg
259                   DO  j = nysg, nyng
260                      DO  k = nzb, nzt+1
261                         ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) /                      &
262                                           REAL( average_count_3d, KIND=wp )
263                      ENDDO
264                   ENDDO
265                ENDDO
266             ENDIF
267
268          CASE ( 'qv' )
269             IF ( ALLOCATED( qv_av ) ) THEN
270                DO  i = nxlg, nxrg
271                   DO  j = nysg, nyng
272                      DO  k = nzb, nzt+1
273                         qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
274                      ENDDO
275                   ENDDO
276                ENDDO
277             ENDIF
278
279         CASE ( 'r_a*' )
280             IF ( ALLOCATED( r_a_av ) ) THEN
281                DO  i = nxlg, nxrg
282                   DO  j = nysg, nyng
283                      r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
284                   ENDDO
285                ENDDO
286                CALL exchange_horiz_2d( r_a_av, nbgp )
287             ENDIF
288
289          CASE ( 's' )
290             IF ( ALLOCATED( s_av ) ) THEN
291                DO  i = nxlg, nxrg
292                   DO  j = nysg, nyng
293                      DO  k = nzb, nzt+1
294                         s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
295                      ENDDO
296                   ENDDO
297                ENDDO
298             ENDIF
299
300         CASE ( 'shf*' )
301             IF ( ALLOCATED( shf_av ) ) THEN
302                DO  i = nxlg, nxrg
303                   DO  j = nysg, nyng
304                      shf_av(j,i) = shf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
305                   ENDDO
306                ENDDO
307                CALL exchange_horiz_2d( shf_av, nbgp )
308             ENDIF
309
310          CASE ( 'ssws*' )
311             IF ( ALLOCATED( ssws_av ) ) THEN
312                DO  i = nxlg, nxrg
313                   DO  j = nysg, nyng
314                      ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
315                   ENDDO
316                ENDDO
317                CALL exchange_horiz_2d( ssws_av, nbgp )
318             ENDIF
319
320          CASE ( 't*' )
321             IF ( ALLOCATED( ts_av ) ) THEN
322                DO  i = nxlg, nxrg
323                   DO  j = nysg, nyng
324                      ts_av(j,i) = ts_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
325                   ENDDO
326                ENDDO
327                CALL exchange_horiz_2d( ts_av, nbgp )
328             ENDIF
329
330         CASE ( 'tsurf*' )
331             IF ( ALLOCATED( tsurf_av ) ) THEN
332                DO  i = nxlg, nxrg
333                   DO  j = nysg, nyng
334                      tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
335                   ENDDO
336                ENDDO
337                CALL exchange_horiz_2d( tsurf_av, nbgp )
338             ENDIF
339
340          CASE ( 'u' )
341             IF ( ALLOCATED( u_av ) ) THEN
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             ENDIF
350
351          CASE ( 'us*' )
352             IF ( ALLOCATED( us_av ) ) THEN
353                DO  i = nxlg, nxrg
354                   DO  j = nysg, nyng
355                      us_av(j,i) = us_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
356                   ENDDO
357                ENDDO
358                CALL exchange_horiz_2d( us_av, nbgp )
359             ENDIF
360
361          CASE ( 'v' )
362             IF ( ALLOCATED( v_av ) ) THEN
363                DO  i = nxlg, nxrg
364                   DO  j = nysg, nyng
365                      DO  k = nzb, nzt+1
366                         v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
367                      ENDDO
368                   ENDDO
369                ENDDO
370             ENDIF
371
372          CASE ( 'thetav' )
373             IF ( ALLOCATED( vpt_av ) ) THEN
374                DO  i = nxlg, nxrg
375                   DO  j = nysg, nyng
376                      DO  k = nzb, nzt+1
377                         vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
378                      ENDDO
379                   ENDDO
380                ENDDO
381             ENDIF
382
383          CASE ( 'w' )
384             IF ( ALLOCATED( w_av ) ) THEN
385                DO  i = nxlg, nxrg
386                   DO  j = nysg, nyng
387                      DO  k = nzb, nzt+1
388                         w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
389                      ENDDO
390                   ENDDO
391                ENDDO
392             ENDIF
393
394          CASE ( 'z0*' )
395             IF ( ALLOCATED( z0_av ) ) THEN
396                DO  i = nxlg, nxrg
397                   DO  j = nysg, nyng
398                      z0_av(j,i) = z0_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
399                   ENDDO
400                ENDDO
401                CALL exchange_horiz_2d( z0_av, nbgp )
402             ENDIF
403
404          CASE ( 'z0h*' )
405             IF ( ALLOCATED( z0h_av ) ) THEN
406                DO  i = nxlg, nxrg
407                   DO  j = nysg, nyng
408                      z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
409                   ENDDO
410                ENDDO
411                CALL exchange_horiz_2d( z0h_av, nbgp )
412             ENDIF
413
414          CASE ( 'z0q*' )
415             IF ( ALLOCATED( z0q_av ) ) THEN
416                DO  i = nxlg, nxrg
417                   DO  j = nysg, nyng
418                      z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
419                   ENDDO
420                ENDDO
421                CALL exchange_horiz_2d( z0q_av, nbgp )
422             ENDIF
423
424          CASE DEFAULT
425!
426!--          Averaging of data from all other modules
427             CALL module_interface_3d_data_averaging( 'average', trimvar )
428
429       END SELECT
430
431    ENDDO
432
433!
434!-- Reset the counter
435    average_count_3d = 0.0
436
437    CALL cpu_log( log_point(35), 'average_3d_data', 'stop' )
438
439
440 END SUBROUTINE average_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.