source: palm/trunk/SOURCE/boundary_conds.f90 @ 821

Last change on this file since 821 was 768, checked in by raasch, 13 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 19.6 KB
RevLine 
[1]1 SUBROUTINE boundary_conds( range )
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
[484]4! Current revisions:
[1]5! -----------------
[768]6!
[667]7
[1]8! Former revisions:
9! -----------------
[3]10! $Id: boundary_conds.f90 768 2011-10-14 06:57:15Z maronga $
[39]11!
[768]12! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
13! ug,vg replaced by u_init,v_init as the Dirichlet top boundary condition
14!
[668]15! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
16! nxl-1, nxr+1, nys-1, nyn+1 replaced by nxlg, nxrg, nysg, nyng
17! Removed mirror boundary conditions for u and v at the bottom in case of
18! ibc_uv_b == 0. Instead, dirichelt boundary conditions (u=v=0) are set
19! in init_3d_model
20!
[110]21! 107 2007-08-17 13:54:45Z raasch
22! Boundary conditions for temperature adjusted for coupled runs,
23! bugfixes for the radiation boundary conditions at the outflow: radiation
24! conditions are used for every substep, phase speeds are calculated for the
25! first Runge-Kutta substep only and then reused, several index values changed
26!
[98]27! 95 2007-06-02 16:48:38Z raasch
28! Boundary conditions for salinity added
29!
[77]30! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
31! The "main" part sets conditions for time level t+dt instead of level t,
32! outflow boundary conditions changed from Neumann to radiation condition,
33! uxrp, vynp eliminated, moisture renamed humidity
34!
[39]35! 19 2007-02-23 04:53:48Z raasch
36! Boundary conditions for e(nzt), pt(nzt), and q(nzt) removed because these
37! gridpoints are now calculated by the prognostic equation,
38! Dirichlet and zero gradient condition for pt established at top boundary
39!
[3]40! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
41!
[1]42! Revision 1.15  2006/02/23 09:54:55  raasch
43! Surface boundary conditions in case of topography: nzb replaced by
44! 2d-k-index-arrays (nzb_w_inner, etc.). Conditions for u and v remain
45! unchanged (still using nzb) because a non-flat topography must use a
46! Prandtl-layer, which don't requires explicit setting of the surface values.
47!
48! Revision 1.1  1997/09/12 06:21:34  raasch
49! Initial revision
50!
51!
52! Description:
53! ------------
54! Boundary conditions for the prognostic quantities (range='main').
55! In case of non-cyclic lateral boundaries the conditions for velocities at
56! the outflow are set after the pressure solver has been called (range=
57! 'outflow_uvw').
58! One additional bottom boundary condition is applied for the TKE (=(u*)**2)
59! in prandtl_fluxes. The cyclic lateral boundary conditions are implicitly
60! handled in routine exchange_horiz. Pressure boundary conditions are
61! explicitly set in routines pres, poisfft, poismg and sor.
62!------------------------------------------------------------------------------!
63
64    USE arrays_3d
65    USE control_parameters
66    USE grid_variables
67    USE indices
68    USE pegrid
69
70    IMPLICIT NONE
71
72    CHARACTER (LEN=*) ::  range
73
74    INTEGER ::  i, j, k
75
[106]76    REAL    ::  c_max, denom
[1]77
[73]78
[1]79    IF ( range == 'main')  THEN
80!
[667]81!--    Bottom boundary
82       IF ( ibc_uv_b == 1 )  THEN
[73]83          u_p(nzb,:,:) = u_p(nzb+1,:,:)
84          v_p(nzb,:,:) = v_p(nzb+1,:,:)
[1]85       ENDIF
[667]86       DO  i = nxlg, nxrg
87          DO  j = nysg, nyng
[73]88             w_p(nzb_w_inner(j,i),j,i) = 0.0
[1]89          ENDDO
90       ENDDO
91
92!
93!--    Top boundary
94       IF ( ibc_uv_t == 0 )  THEN
[767]95           u_p(nzt+1,:,:) = u_init(nzt+1)
96           v_p(nzt+1,:,:) = v_init(nzt+1)
[1]97       ELSE
[667]98           u_p(nzt+1,:,:) = u_p(nzt,:,:)
99           v_p(nzt+1,:,:) = v_p(nzt,:,:)
[1]100       ENDIF
[73]101       w_p(nzt:nzt+1,:,:) = 0.0  ! nzt is not a prognostic level (but cf. pres)
[1]102
103!
[102]104!--    Temperature at bottom boundary.
105!--    In case of coupled runs (ibc_pt_b = 2) the temperature is given by
106!--    the sea surface temperature of the coupled ocean model.
[1]107       IF ( ibc_pt_b == 0 )  THEN
[667]108          DO  i = nxlg, nxrg
109             DO  j = nysg, nyng
[73]110                pt_p(nzb_s_inner(j,i),j,i) = pt(nzb_s_inner(j,i),j,i)
[1]111             ENDDO
[73]112          ENDDO
[102]113       ELSEIF ( ibc_pt_b == 1 )  THEN
[667]114          DO  i = nxlg, nxrg
115             DO  j = nysg, nyng
[73]116                pt_p(nzb_s_inner(j,i),j,i) = pt_p(nzb_s_inner(j,i)+1,j,i)
[1]117             ENDDO
118          ENDDO
119       ENDIF
120
121!
122!--    Temperature at top boundary
[19]123       IF ( ibc_pt_t == 0 )  THEN
[667]124           pt_p(nzt+1,:,:) = pt(nzt+1,:,:)
[19]125       ELSEIF ( ibc_pt_t == 1 )  THEN
[667]126           pt_p(nzt+1,:,:) = pt_p(nzt,:,:)
[19]127       ELSEIF ( ibc_pt_t == 2 )  THEN
[667]128           pt_p(nzt+1,:,:) = pt_p(nzt,:,:)   + bc_pt_t_val * dzu(nzt+1)
[1]129       ENDIF
130
131!
132!--    Boundary conditions for TKE
133!--    Generally Neumann conditions with de/dz=0 are assumed
134       IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
[667]135          DO  i = nxlg, nxrg
136             DO  j = nysg, nyng
[73]137                e_p(nzb_s_inner(j,i),j,i) = e_p(nzb_s_inner(j,i)+1,j,i)
[1]138             ENDDO
139          ENDDO
[73]140          e_p(nzt+1,:,:) = e_p(nzt,:,:)
[1]141       ENDIF
142
143!
[95]144!--    Boundary conditions for salinity
145       IF ( ocean )  THEN
146!
147!--       Bottom boundary: Neumann condition because salinity flux is always
148!--       given
[667]149          DO  i = nxlg, nxrg
150             DO  j = nysg, nyng
[95]151                sa_p(nzb_s_inner(j,i),j,i) = sa_p(nzb_s_inner(j,i)+1,j,i)
152             ENDDO
153          ENDDO
154
155!
156!--       Top boundary: Dirichlet or Neumann
157          IF ( ibc_sa_t == 0 )  THEN
[667]158              sa_p(nzt+1,:,:) = sa(nzt+1,:,:)
[95]159          ELSEIF ( ibc_sa_t == 1 )  THEN
[667]160              sa_p(nzt+1,:,:) = sa_p(nzt,:,:)
[95]161          ENDIF
162
163       ENDIF
164
165!
[1]166!--    Boundary conditions for total water content or scalar,
[95]167!--    bottom and top boundary (see also temperature)
[75]168       IF ( humidity  .OR.  passive_scalar )  THEN
[1]169!
[75]170!--       Surface conditions for constant_humidity_flux
[1]171          IF ( ibc_q_b == 0 ) THEN
[667]172             DO  i = nxlg, nxrg
173                DO  j = nysg, nyng
[73]174                   q_p(nzb_s_inner(j,i),j,i) = q(nzb_s_inner(j,i),j,i)
[1]175                ENDDO
[73]176             ENDDO
[1]177          ELSE
[667]178             DO  i = nxlg, nxrg
179                DO  j = nysg, nyng
[73]180                   q_p(nzb_s_inner(j,i),j,i) = q_p(nzb_s_inner(j,i)+1,j,i)
[1]181                ENDDO
182             ENDDO
183          ENDIF
184!
185!--       Top boundary
[73]186          q_p(nzt+1,:,:) = q_p(nzt,:,:)   + bc_q_t_val * dzu(nzt+1)
[667]187
188
[1]189       ENDIF
190
191!
192!--    Lateral boundary conditions at the inflow. Quasi Neumann conditions
193!--    are needed for the wall normal velocity in order to ensure zero
194!--    divergence. Dirichlet conditions are used for all other quantities.
195       IF ( inflow_s )  THEN
[73]196          v_p(:,nys,:) = v_p(:,nys-1,:)
[1]197       ELSEIF ( inflow_n ) THEN
[75]198          v_p(:,nyn,:) = v_p(:,nyn+1,:)
[1]199       ELSEIF ( inflow_l ) THEN
[73]200          u_p(:,:,nxl) = u_p(:,:,nxl-1)
[1]201       ELSEIF ( inflow_r ) THEN
[75]202          u_p(:,:,nxr) = u_p(:,:,nxr+1)
[1]203       ENDIF
204
205!
206!--    Lateral boundary conditions for scalar quantities at the outflow
207       IF ( outflow_s )  THEN
[73]208          pt_p(:,nys-1,:)     = pt_p(:,nys,:)
209          IF ( .NOT. constant_diffusion     )  e_p(:,nys-1,:) = e_p(:,nys,:)
[75]210          IF ( humidity .OR. passive_scalar )  q_p(:,nys-1,:) = q_p(:,nys,:)
[1]211       ELSEIF ( outflow_n )  THEN
[73]212          pt_p(:,nyn+1,:)     = pt_p(:,nyn,:)
213          IF ( .NOT. constant_diffusion     )  e_p(:,nyn+1,:) = e_p(:,nyn,:)
[75]214          IF ( humidity .OR. passive_scalar )  q_p(:,nyn+1,:) = q_p(:,nyn,:)
[1]215       ELSEIF ( outflow_l )  THEN
[73]216          pt_p(:,:,nxl-1)     = pt_p(:,:,nxl)
217          IF ( .NOT. constant_diffusion     )  e_p(:,:,nxl-1) = e_p(:,:,nxl)
[75]218          IF ( humidity .OR. passive_scalar )  q_p(:,:,nxl-1) = q_p(:,:,nxl)
[1]219       ELSEIF ( outflow_r )  THEN
[73]220          pt_p(:,:,nxr+1)     = pt_p(:,:,nxr)
221          IF ( .NOT. constant_diffusion     )  e_p(:,:,nxr+1) = e_p(:,:,nxr)
[75]222          IF ( humidity .OR. passive_scalar )  q_p(:,:,nxr+1) = q_p(:,:,nxr)
[1]223       ENDIF
224
225    ENDIF
226
227!
[75]228!-- Radiation boundary condition for the velocities at the respective outflow
[106]229    IF ( outflow_s )  THEN
[75]230
231       c_max = dy / dt_3d
232
[667]233       DO i = nxlg, nxrg
[75]234          DO k = nzb+1, nzt+1
235
236!
[106]237!--          Calculate the phase speeds for u,v, and w. In case of using a
238!--          Runge-Kutta scheme, do this for the first substep only and then
239!--          reuse this values for the further substeps.
240             IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
[75]241
[106]242                denom = u_m_s(k,0,i) - u_m_s(k,1,i)
243
244                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
245                   c_u(k,i) = -c_max * ( u(k,0,i) - u_m_s(k,0,i) ) / denom
246                   IF ( c_u(k,i) < 0.0 )  THEN
247                      c_u(k,i) = 0.0
248                   ELSEIF ( c_u(k,i) > c_max )  THEN
249                      c_u(k,i) = c_max
250                   ENDIF
251                ELSE
252                   c_u(k,i) = c_max
[75]253                ENDIF
254
[106]255                denom = v_m_s(k,1,i) - v_m_s(k,2,i)
256
257                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
258                   c_v(k,i) = -c_max * ( v(k,1,i) - v_m_s(k,1,i) ) / denom
259                   IF ( c_v(k,i) < 0.0 )  THEN
260                      c_v(k,i) = 0.0
261                   ELSEIF ( c_v(k,i) > c_max )  THEN
262                      c_v(k,i) = c_max
263                   ENDIF
264                ELSE
265                   c_v(k,i) = c_max
[75]266                ENDIF
267
[106]268                denom = w_m_s(k,0,i) - w_m_s(k,1,i)
[75]269
[106]270                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
271                   c_w(k,i) = -c_max * ( w(k,0,i) - w_m_s(k,0,i) ) / denom
272                   IF ( c_w(k,i) < 0.0 )  THEN
273                      c_w(k,i) = 0.0
274                   ELSEIF ( c_w(k,i) > c_max )  THEN
275                      c_w(k,i) = c_max
276                   ENDIF
277                ELSE
278                   c_w(k,i) = c_max
[75]279                ENDIF
[106]280
281!
282!--             Save old timelevels for the next timestep
283                u_m_s(k,:,i) = u(k,0:1,i)
284                v_m_s(k,:,i) = v(k,1:2,i)
285                w_m_s(k,:,i) = w(k,0:1,i)
286
[75]287             ENDIF
288
289!
290!--          Calculate the new velocities
[106]291             u_p(k,-1,i) = u(k,-1,i) - dt_3d * tsc(2) * c_u(k,i) * &
[75]292                                       ( u(k,-1,i) - u(k,0,i) ) * ddy
293
[107]294             v_p(k,0,i)  = v(k,0,i)  - dt_3d * tsc(2) * c_v(k,i) * &
[106]295                                       ( v(k,0,i) - v(k,1,i) ) * ddy
[75]296
[106]297             w_p(k,-1,i) = w(k,-1,i) - dt_3d * tsc(2) * c_w(k,i) * &
[75]298                                       ( w(k,-1,i) - w(k,0,i) ) * ddy
299
300          ENDDO
301       ENDDO
302
303!
304!--    Bottom boundary at the outflow
305       IF ( ibc_uv_b == 0 )  THEN
[667]306          u_p(nzb,-1,:) = 0.0 
307          v_p(nzb,0,:)  = 0.0 
[75]308       ELSE                   
309          u_p(nzb,-1,:) =  u_p(nzb+1,-1,:)
[106]310          v_p(nzb,0,:)  =  v_p(nzb+1,0,:)
[73]311       ENDIF
[106]312       w_p(nzb,-1,:) = 0.0
[73]313
[75]314!
315!--    Top boundary at the outflow
316       IF ( ibc_uv_t == 0 )  THEN
[767]317          u_p(nzt+1,-1,:) = u_init(nzt+1)
318          v_p(nzt+1,0,:)  = v_init(nzt+1)
[75]319       ELSE
320          u_p(nzt+1,-1,:) = u(nzt,-1,:)
[106]321          v_p(nzt+1,0,:)  = v(nzt,0,:)
[75]322       ENDIF
323       w_p(nzt:nzt+1,-1,:) = 0.0
[73]324
[75]325    ENDIF
[73]326
[106]327    IF ( outflow_n )  THEN
[73]328
[75]329       c_max = dy / dt_3d
330
[667]331       DO i = nxlg, nxrg
[75]332          DO k = nzb+1, nzt+1
333
[1]334!
[106]335!--          Calculate the phase speeds for u,v, and w. In case of using a
336!--          Runge-Kutta scheme, do this for the first substep only and then
337!--          reuse this values for the further substeps.
338             IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
[73]339
[106]340                denom = u_m_n(k,ny,i) - u_m_n(k,ny-1,i)
341
342                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
343                   c_u(k,i) = -c_max * ( u(k,ny,i) - u_m_n(k,ny,i) ) / denom
344                   IF ( c_u(k,i) < 0.0 )  THEN
345                      c_u(k,i) = 0.0
346                   ELSEIF ( c_u(k,i) > c_max )  THEN
347                      c_u(k,i) = c_max
348                   ENDIF
349                ELSE
350                   c_u(k,i) = c_max
[73]351                ENDIF
352
[106]353                denom = v_m_n(k,ny,i) - v_m_n(k,ny-1,i)
[73]354
[106]355                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
356                   c_v(k,i) = -c_max * ( v(k,ny,i) - v_m_n(k,ny,i) ) / denom
357                   IF ( c_v(k,i) < 0.0 )  THEN
358                      c_v(k,i) = 0.0
359                   ELSEIF ( c_v(k,i) > c_max )  THEN
360                      c_v(k,i) = c_max
361                   ENDIF
362                ELSE
363                   c_v(k,i) = c_max
[73]364                ENDIF
365
[106]366                denom = w_m_n(k,ny,i) - w_m_n(k,ny-1,i)
[73]367
[106]368                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
369                   c_w(k,i) = -c_max * ( w(k,ny,i) - w_m_n(k,ny,i) ) / denom
370                   IF ( c_w(k,i) < 0.0 )  THEN
371                      c_w(k,i) = 0.0
372                   ELSEIF ( c_w(k,i) > c_max )  THEN
373                      c_w(k,i) = c_max
374                   ENDIF
375                ELSE
376                   c_w(k,i) = c_max
[73]377                ENDIF
[106]378
379!
380!--             Swap timelevels for the next timestep
381                u_m_n(k,:,i) = u(k,ny-1:ny,i)
382                v_m_n(k,:,i) = v(k,ny-1:ny,i)
383                w_m_n(k,:,i) = w(k,ny-1:ny,i)
384
[75]385             ENDIF
[73]386
387!
[75]388!--          Calculate the new velocities
[106]389             u_p(k,ny+1,i) = u(k,ny+1,i) - dt_3d * tsc(2) * c_u(k,i) * &
[75]390                                           ( u(k,ny+1,i) - u(k,ny,i) ) * ddy
[73]391
[106]392             v_p(k,ny+1,i) = v(k,ny+1,i) - dt_3d * tsc(2) * c_v(k,i) * &
[75]393                                           ( v(k,ny+1,i) - v(k,ny,i) ) * ddy
[73]394
[106]395             w_p(k,ny+1,i) = w(k,ny+1,i) - dt_3d * tsc(2) * c_w(k,i) * &
[75]396                                           ( w(k,ny+1,i) - w(k,ny,i) ) * ddy
[73]397
[1]398          ENDDO
[75]399       ENDDO
[1]400
401!
[75]402!--    Bottom boundary at the outflow
403       IF ( ibc_uv_b == 0 )  THEN
[667]404          u_p(nzb,ny+1,:) = 0.0 
405          v_p(nzb,ny+1,:) = 0.0   
[75]406       ELSE                   
407          u_p(nzb,ny+1,:) =  u_p(nzb+1,ny+1,:)
408          v_p(nzb,ny+1,:) =  v_p(nzb+1,ny+1,:)
409       ENDIF
410       w_p(nzb,ny+1,:) = 0.0
[73]411
412!
[75]413!--    Top boundary at the outflow
414       IF ( ibc_uv_t == 0 )  THEN
[767]415          u_p(nzt+1,ny+1,:) = u_init(nzt+1)
416          v_p(nzt+1,ny+1,:) = v_init(nzt+1)
[75]417       ELSE
418          u_p(nzt+1,ny+1,:) = u_p(nzt,nyn+1,:)
419          v_p(nzt+1,ny+1,:) = v_p(nzt,nyn+1,:)
[1]420       ENDIF
[75]421       w_p(nzt:nzt+1,ny+1,:) = 0.0
[1]422
[75]423    ENDIF
424
[106]425    IF ( outflow_l )  THEN
[75]426
427       c_max = dx / dt_3d
428
[667]429       DO j = nysg, nyng
[75]430          DO k = nzb+1, nzt+1
431
[1]432!
[106]433!--          Calculate the phase speeds for u,v, and w. In case of using a
434!--          Runge-Kutta scheme, do this for the first substep only and then
435!--          reuse this values for the further substeps.
436             IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
[75]437
[106]438                denom = u_m_l(k,j,1) - u_m_l(k,j,2)
439
440                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
441                   c_u(k,j) = -c_max * ( u(k,j,1) - u_m_l(k,j,1) ) / denom
[107]442                   IF ( c_u(k,j) < 0.0 )  THEN
[106]443                      c_u(k,j) = 0.0
[107]444                   ELSEIF ( c_u(k,j) > c_max )  THEN
445                      c_u(k,j) = c_max
[106]446                   ENDIF
447                ELSE
[107]448                   c_u(k,j) = c_max
[75]449                ENDIF
450
[106]451                denom = v_m_l(k,j,0) - v_m_l(k,j,1)
[75]452
[106]453                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
454                   c_v(k,j) = -c_max * ( v(k,j,0) - v_m_l(k,j,0) ) / denom
455                   IF ( c_v(k,j) < 0.0 )  THEN
456                      c_v(k,j) = 0.0
457                   ELSEIF ( c_v(k,j) > c_max )  THEN
458                      c_v(k,j) = c_max
459                   ENDIF
460                ELSE
461                   c_v(k,j) = c_max
[75]462                ENDIF
463
[106]464                denom = w_m_l(k,j,0) - w_m_l(k,j,1)
[75]465
[106]466                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
467                   c_w(k,j) = -c_max * ( w(k,j,0) - w_m_l(k,j,0) ) / denom
468                   IF ( c_w(k,j) < 0.0 )  THEN
469                      c_w(k,j) = 0.0
470                   ELSEIF ( c_w(k,j) > c_max )  THEN
471                      c_w(k,j) = c_max
472                   ENDIF
473                ELSE
474                   c_w(k,j) = c_max
[75]475                ENDIF
[106]476
477!
478!--             Swap timelevels for the next timestep
479                u_m_l(k,j,:) = u(k,j,1:2)
480                v_m_l(k,j,:) = v(k,j,0:1)
481                w_m_l(k,j,:) = w(k,j,0:1)
482
[75]483             ENDIF
484
[73]485!
[75]486!--          Calculate the new velocities
[106]487             u_p(k,j,0)  = u(k,j,0)  - dt_3d * tsc(2) * c_u(k,j) * &
488                                       ( u(k,j,0) - u(k,j,1) ) * ddx
[75]489
[106]490             v_p(k,j,-1) = v(k,j,-1) - dt_3d * tsc(2) * c_v(k,j) * &
[75]491                                       ( v(k,j,-1) - v(k,j,0) ) * ddx
492
[106]493             w_p(k,j,-1) = w(k,j,-1) - dt_3d * tsc(2) * c_w(k,j) * &
[75]494                                       ( w(k,j,-1) - w(k,j,0) ) * ddx
495
496          ENDDO
497       ENDDO
498
499!
500!--    Bottom boundary at the outflow
501       IF ( ibc_uv_b == 0 )  THEN
[667]502          u_p(nzb,:,0)  = 0.0 
503          v_p(nzb,:,-1) = 0.0
[75]504       ELSE                   
[667]505          u_p(nzb,:,0)  =  u_p(nzb+1,:,0)
[75]506          v_p(nzb,:,-1) =  v_p(nzb+1,:,-1)
[1]507       ENDIF
[75]508       w_p(nzb,:,-1) = 0.0
[1]509
[75]510!
511!--    Top boundary at the outflow
512       IF ( ibc_uv_t == 0 )  THEN
[767]513          u_p(nzt+1,:,-1) = u_init(nzt+1)
514          v_p(nzt+1,:,-1) = v_init(nzt+1)
[75]515       ELSE
516          u_p(nzt+1,:,-1) = u_p(nzt,:,-1)
517          v_p(nzt+1,:,-1) = v_p(nzt,:,-1)
518       ENDIF
519       w_p(nzt:nzt+1,:,-1) = 0.0
[73]520
[75]521    ENDIF
[73]522
[106]523    IF ( outflow_r )  THEN
[73]524
[75]525       c_max = dx / dt_3d
526
[667]527       DO j = nysg, nyng
[75]528          DO k = nzb+1, nzt+1
529
[1]530!
[106]531!--          Calculate the phase speeds for u,v, and w. In case of using a
532!--          Runge-Kutta scheme, do this for the first substep only and then
533!--          reuse this values for the further substeps.
534             IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
[73]535
[106]536                denom = u_m_r(k,j,nx) - u_m_r(k,j,nx-1)
537
538                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
539                   c_u(k,j) = -c_max * ( u(k,j,nx) - u_m_r(k,j,nx) ) / denom
540                   IF ( c_u(k,j) < 0.0 )  THEN
541                      c_u(k,j) = 0.0
542                   ELSEIF ( c_u(k,j) > c_max )  THEN
543                      c_u(k,j) = c_max
544                   ENDIF
545                ELSE
546                   c_u(k,j) = c_max
[73]547                ENDIF
548
[106]549                denom = v_m_r(k,j,nx) - v_m_r(k,j,nx-1)
[73]550
[106]551                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
552                   c_v(k,j) = -c_max * ( v(k,j,nx) - v_m_r(k,j,nx) ) / denom
553                   IF ( c_v(k,j) < 0.0 )  THEN
554                      c_v(k,j) = 0.0
555                   ELSEIF ( c_v(k,j) > c_max )  THEN
556                      c_v(k,j) = c_max
557                   ENDIF
558                ELSE
559                   c_v(k,j) = c_max
[73]560                ENDIF
561
[106]562                denom = w_m_r(k,j,nx) - w_m_r(k,j,nx-1)
[73]563
[106]564                IF ( denom /= 0.0 )  THEN
565                   c_w(k,j) = -c_max * ( w(k,j,nx) - w_m_r(k,j,nx) ) / denom
566                   IF ( c_w(k,j) < 0.0 )  THEN
567                      c_w(k,j) = 0.0
568                   ELSEIF ( c_w(k,j) > c_max )  THEN
569                      c_w(k,j) = c_max
570                   ENDIF
571                ELSE
572                   c_w(k,j) = c_max
[73]573                ENDIF
[106]574
575!
576!--             Swap timelevels for the next timestep
577                u_m_r(k,j,:) = u(k,j,nx-1:nx)
578                v_m_r(k,j,:) = v(k,j,nx-1:nx)
579                w_m_r(k,j,:) = w(k,j,nx-1:nx)
580
[75]581             ENDIF
[73]582
583!
[75]584!--          Calculate the new velocities
[106]585             u_p(k,j,nx+1) = u(k,j,nx+1) - dt_3d * tsc(2) * c_u(k,j) * &
[75]586                                           ( u(k,j,nx+1) - u(k,j,nx) ) * ddx
[73]587
[106]588             v_p(k,j,nx+1) = v(k,j,nx+1) - dt_3d * tsc(2) * c_v(k,j) * &
[75]589                                           ( v(k,j,nx+1) - v(k,j,nx) ) * ddx
[73]590
[106]591             w_p(k,j,nx+1) = w(k,j,nx+1) - dt_3d * tsc(2) * c_w(k,j) * &
[75]592                                           ( w(k,j,nx+1) - w(k,j,nx) ) * ddx
[73]593
594          ENDDO
[75]595       ENDDO
[73]596
597!
[75]598!--    Bottom boundary at the outflow
599       IF ( ibc_uv_b == 0 )  THEN
[667]600          u_p(nzb,:,nx+1) = 0.0
601          v_p(nzb,:,nx+1) = 0.0 
[75]602       ELSE                   
603          u_p(nzb,:,nx+1) =  u_p(nzb+1,:,nx+1)
604          v_p(nzb,:,nx+1) =  v_p(nzb+1,:,nx+1)
605       ENDIF
606       w_p(nzb,:,nx+1) = 0.0
[73]607
608!
[75]609!--    Top boundary at the outflow
610       IF ( ibc_uv_t == 0 )  THEN
[767]611          u_p(nzt+1,:,nx+1) = u_init(nzt+1)
612          v_p(nzt+1,:,nx+1) = v_init(nzt+1)
[75]613       ELSE
614          u_p(nzt+1,:,nx+1) = u_p(nzt,:,nx+1)
615          v_p(nzt+1,:,nx+1) = v_p(nzt,:,nx+1)
[1]616       ENDIF
[75]617       w(nzt:nzt+1,:,nx+1) = 0.0
[1]618
619    ENDIF
620
621 
622 END SUBROUTINE boundary_conds
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.