source: palm/trunk/SOURCE/average_3d_data.f90 @ 4457

Last change on this file since 4457 was 4457, checked in by raasch, 3 years ago

ghost point exchange modularized, bugfix for wrong 2d-exchange

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 14.1 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 4457 2020-03-11 14:20:43Z raasch $
27! use statement for exchange horiz added,
28! bugfix for call of exchange horiz 2d
29!
30! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
31! Move 2-m potential temperature output to diagnostic_output_quantities
32!
33! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
34! Corrected "Former revisions" section
35!
36! 4048 2019-06-21 21:00:21Z knoop
37! Moved tcm_3d_data_averaging to module_interface
38!
39! 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring
40! Modularize diagnostic output
41!
42! 3994 2019-05-22 18:08:09Z suehring
43! output of turbulence intensity added
44!
45! 3933 2019-04-25 12:33:20Z kanani
46! Bugfix in CASE theta_2m*, removal of redundant code
47!
48! 3773 2019-03-01 08:56:57Z maronga
49! Added output of theta_2m*_xy_av
50!
51! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
52! Implementation of the PALM module interface
53!
54! Revision 1.1  2006/02/23 09:48:58  raasch
55! Initial revision
56!
57!
58! Description:
59! ------------
60!> Time-averaging of 3d-data-arrays.
61!------------------------------------------------------------------------------!
62 SUBROUTINE average_3d_data
63 
64
65    USE averaging
66
67    USE control_parameters,                                                    &
68        ONLY:  average_count_3d, doav, doav_n, varnamelength
69
70    USE cpulog,                                                                &
71        ONLY:  cpu_log, log_point
72
73    USE exchange_horiz_mod,                                                    &
74        ONLY:  exchange_horiz_2d
75
76    USE indices,                                                               &
77        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt
78
79    USE kinds
80
81    USE module_interface,                                                      &
82        ONLY:  module_interface_3d_data_averaging
83
84
85
86
87    IMPLICIT NONE
88
89    INTEGER(iwp) ::  i   !< loop index
90    INTEGER(iwp) ::  ii  !< loop index
91    INTEGER(iwp) ::  j   !< loop index
92    INTEGER(iwp) ::  k   !< loop index
93
94    CHARACTER (LEN=varnamelength) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
95
96
97    CALL cpu_log (log_point(35),'average_3d_data','start')
98
99!
100!-- Check, if averaging is necessary
101    IF ( average_count_3d <= 1 )  RETURN
102
103!
104!-- Loop of all variables to be averaged.
105    DO  ii = 1, doav_n
106
107       trimvar = TRIM( doav(ii) )
108
109!
110!--    Store the array chosen on the temporary array.
111       SELECT CASE ( trimvar )
112
113          CASE ( 'e' )
114             IF ( ALLOCATED( e_av ) ) THEN
115                DO  i = nxlg, nxrg
116                   DO  j = nysg, nyng
117                      DO  k = nzb, nzt+1
118                         e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
119                      ENDDO
120                   ENDDO
121                ENDDO
122             ENDIF
123
124          CASE ( 'ghf*' )
125             IF ( ALLOCATED( ghf_av ) ) THEN
126                DO  i = nxl, nxr
127                   DO  j = nys, nyn
128                      ghf_av(j,i) = ghf_av(j,i)                                   &
129                                    / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
130                   ENDDO
131                ENDDO
132                CALL exchange_horiz_2d( ghf_av )
133             ENDIF
134
135          CASE ( 'qsws*' )
136             IF ( ALLOCATED( qsws_av ) ) THEN
137                DO  i = nxlg, nxrg
138                   DO  j = nysg, nyng
139                      qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
140                   ENDDO
141                ENDDO
142                CALL exchange_horiz_2d( qsws_av )
143             ENDIF
144
145          CASE ( 'thetal' )
146             IF ( ALLOCATED( lpt_av ) ) THEN
147                DO  i = nxlg, nxrg
148                   DO  j = nysg, nyng
149                      DO  k = nzb, nzt+1
150                         lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
151                      ENDDO
152                   ENDDO
153                ENDDO
154             ENDIF
155
156          CASE ( 'lwp*' )
157             IF ( ALLOCATED( lwp_av ) ) THEN
158                DO  i = nxlg, nxrg
159                   DO  j = nysg, nyng
160                      lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
161                   ENDDO
162                ENDDO
163             ENDIF
164
165         CASE ( 'ol*' )
166             IF ( ALLOCATED( ol_av ) ) THEN
167                DO  i = nxlg, nxrg
168                   DO  j = nysg, nyng
169                      ol_av(j,i) = ol_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
170                   ENDDO
171                ENDDO
172                CALL exchange_horiz_2d( ol_av )
173             ENDIF
174
175          CASE ( 'p' )
176             IF ( ALLOCATED( p_av ) ) THEN
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             ENDIF
185
186          CASE ( 'pc' )
187             IF ( ALLOCATED( pc_av ) ) THEN
188                DO  i = nxl, nxr
189                   DO  j = nys, nyn
190                      DO  k = nzb, nzt+1
191                         pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
192                      ENDDO
193                   ENDDO
194                ENDDO
195             ENDIF
196
197          CASE ( 'pr' )
198             IF ( ALLOCATED( pr_av ) ) THEN
199                DO  i = nxl, nxr
200                   DO  j = nys, nyn
201                      DO  k = nzb, nzt+1
202                         pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
203                      ENDDO
204                   ENDDO
205                ENDDO
206             ENDIF
207
208          CASE ( 'theta' )
209             IF ( ALLOCATED( pt_av ) ) THEN
210                DO  i = nxlg, nxrg
211                   DO  j = nysg, nyng
212                      DO  k = nzb, nzt+1
213                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
214                      ENDDO
215                   ENDDO
216                ENDDO
217             ENDIF
218
219          CASE ( 'q' )
220             IF ( ALLOCATED( q_av ) ) THEN
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             ENDIF
229
230          CASE ( 'ql' )
231             IF ( ALLOCATED( ql_av ) ) THEN
232                DO  i = nxlg, nxrg
233                   DO  j = nysg, nyng
234                      DO  k = nzb, nzt+1
235                         ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
236                      ENDDO
237                   ENDDO
238                ENDDO
239             ENDIF
240
241          CASE ( 'ql_c' )
242             IF ( ALLOCATED( ql_c_av ) ) THEN
243                DO  i = nxlg, nxrg
244                   DO  j = nysg, nyng
245                      DO  k = nzb, nzt+1
246                         ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
247                      ENDDO
248                   ENDDO
249                ENDDO
250             ENDIF
251
252          CASE ( 'ql_v' )
253             IF ( ALLOCATED( ql_v_av ) ) THEN
254                DO  i = nxlg, nxrg
255                   DO  j = nysg, nyng
256                      DO  k = nzb, nzt+1
257                         ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
258                      ENDDO
259                   ENDDO
260                ENDDO
261             ENDIF
262
263          CASE ( 'ql_vp' )
264             IF ( ALLOCATED( ql_vp_av ) ) THEN
265                DO  i = nxlg, nxrg
266                   DO  j = nysg, nyng
267                      DO  k = nzb, nzt+1
268                         ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) /                      &
269                                           REAL( average_count_3d, KIND=wp )
270                      ENDDO
271                   ENDDO
272                ENDDO
273             ENDIF
274
275          CASE ( 'qv' )
276             IF ( ALLOCATED( qv_av ) ) THEN
277                DO  i = nxlg, nxrg
278                   DO  j = nysg, nyng
279                      DO  k = nzb, nzt+1
280                         qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
281                      ENDDO
282                   ENDDO
283                ENDDO
284             ENDIF
285
286         CASE ( 'r_a*' )
287             IF ( ALLOCATED( r_a_av ) ) THEN
288                DO  i = nxlg, nxrg
289                   DO  j = nysg, nyng
290                      r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
291                   ENDDO
292                ENDDO
293                CALL exchange_horiz_2d( r_a_av )
294             ENDIF
295
296          CASE ( 's' )
297             IF ( ALLOCATED( s_av ) ) THEN
298                DO  i = nxlg, nxrg
299                   DO  j = nysg, nyng
300                      DO  k = nzb, nzt+1
301                         s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
302                      ENDDO
303                   ENDDO
304                ENDDO
305             ENDIF
306
307         CASE ( 'shf*' )
308             IF ( ALLOCATED( shf_av ) ) THEN
309                DO  i = nxlg, nxrg
310                   DO  j = nysg, nyng
311                      shf_av(j,i) = shf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
312                   ENDDO
313                ENDDO
314                CALL exchange_horiz_2d( shf_av )
315             ENDIF
316
317          CASE ( 'ssws*' )
318             IF ( ALLOCATED( ssws_av ) ) THEN
319                DO  i = nxlg, nxrg
320                   DO  j = nysg, nyng
321                      ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
322                   ENDDO
323                ENDDO
324                CALL exchange_horiz_2d( ssws_av )
325             ENDIF
326
327          CASE ( 't*' )
328             IF ( ALLOCATED( ts_av ) ) THEN
329                DO  i = nxlg, nxrg
330                   DO  j = nysg, nyng
331                      ts_av(j,i) = ts_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
332                   ENDDO
333                ENDDO
334                CALL exchange_horiz_2d( ts_av )
335             ENDIF
336
337         CASE ( 'tsurf*' )
338             IF ( ALLOCATED( tsurf_av ) ) THEN
339                DO  i = nxlg, nxrg
340                   DO  j = nysg, nyng
341                      tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
342                   ENDDO
343                ENDDO
344                CALL exchange_horiz_2d( tsurf_av )
345             ENDIF
346
347          CASE ( 'u' )
348             IF ( ALLOCATED( u_av ) ) THEN
349                DO  i = nxlg, nxrg
350                   DO  j = nysg, nyng
351                      DO  k = nzb, nzt+1
352                         u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
353                      ENDDO
354                   ENDDO
355                ENDDO
356             ENDIF
357
358          CASE ( 'us*' )
359             IF ( ALLOCATED( us_av ) ) THEN
360                DO  i = nxlg, nxrg
361                   DO  j = nysg, nyng
362                      us_av(j,i) = us_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
363                   ENDDO
364                ENDDO
365                CALL exchange_horiz_2d( us_av )
366             ENDIF
367
368          CASE ( 'v' )
369             IF ( ALLOCATED( v_av ) ) THEN
370                DO  i = nxlg, nxrg
371                   DO  j = nysg, nyng
372                      DO  k = nzb, nzt+1
373                         v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
374                      ENDDO
375                   ENDDO
376                ENDDO
377             ENDIF
378
379          CASE ( 'thetav' )
380             IF ( ALLOCATED( vpt_av ) ) THEN
381                DO  i = nxlg, nxrg
382                   DO  j = nysg, nyng
383                      DO  k = nzb, nzt+1
384                         vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
385                      ENDDO
386                   ENDDO
387                ENDDO
388             ENDIF
389
390          CASE ( 'w' )
391             IF ( ALLOCATED( w_av ) ) THEN
392                DO  i = nxlg, nxrg
393                   DO  j = nysg, nyng
394                      DO  k = nzb, nzt+1
395                         w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
396                      ENDDO
397                   ENDDO
398                ENDDO
399             ENDIF
400
401          CASE ( 'z0*' )
402             IF ( ALLOCATED( z0_av ) ) THEN
403                DO  i = nxlg, nxrg
404                   DO  j = nysg, nyng
405                      z0_av(j,i) = z0_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
406                   ENDDO
407                ENDDO
408                CALL exchange_horiz_2d( z0_av )
409             ENDIF
410
411          CASE ( 'z0h*' )
412             IF ( ALLOCATED( z0h_av ) ) THEN
413                DO  i = nxlg, nxrg
414                   DO  j = nysg, nyng
415                      z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
416                   ENDDO
417                ENDDO
418                CALL exchange_horiz_2d( z0h_av )
419             ENDIF
420
421          CASE ( 'z0q*' )
422             IF ( ALLOCATED( z0q_av ) ) THEN
423                DO  i = nxlg, nxrg
424                   DO  j = nysg, nyng
425                      z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
426                   ENDDO
427                ENDDO
428                CALL exchange_horiz_2d( z0q_av )
429             ENDIF
430
431          CASE DEFAULT
432!
433!--          Averaging of data from all other modules
434             CALL module_interface_3d_data_averaging( 'average', trimvar )
435
436       END SELECT
437
438    ENDDO
439
440!
441!-- Reset the counter
442    average_count_3d = 0.0
443
444    CALL cpu_log( log_point(35), 'average_3d_data', 'stop' )
445
446
447 END SUBROUTINE average_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.