source: palm/trunk/SOURCE/coriolis.f90 @ 1037

Last change on this file since 1037 was 1037, checked in by raasch, 9 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 9.2 KB
Line 
1 MODULE coriolis_mod
2
3!--------------------------------------------------------------------------------!
4! This file is part of PALM.
5!
6! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
7! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
8! either version 3 of the License, or (at your option) any later 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 1997-2012  Leibniz University Hannover
18!--------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: coriolis.f90 1037 2012-10-22 14:10:22Z raasch $
27!
28! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
29! code put under GPL (PALM 3.9)
30!
31! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
32! accelerator version (*_acc) added
33!
34! 254 2009-03-05 15:33:42Z heinze
35! Output of messages replaced by message handling routine.
36!
37! 106 2007-08-16 14:30:26Z raasch
38! loops for u and v are starting from index nxlu, nysv, respectively (needed
39! for non-cyclic boundary conditions)
40!
41! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
42! uxrp, vynp eliminated
43!
44! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
45!
46! Revision 1.12  2006/02/23 10:08:57  raasch
47! nzb_2d replaced by nzb_u/v/w_inner
48!
49! Revision 1.1  1997/08/29 08:57:38  raasch
50! Initial revision
51!
52!
53! Description:
54! ------------
55! Computation of all Coriolis terms in the equations of motion.
56!------------------------------------------------------------------------------!
57
58    PRIVATE
59    PUBLIC coriolis, coriolis_acc
60
61    INTERFACE coriolis
62       MODULE PROCEDURE coriolis
63       MODULE PROCEDURE coriolis_ij
64    END INTERFACE coriolis
65
66    INTERFACE coriolis_acc
67       MODULE PROCEDURE coriolis_acc
68    END INTERFACE coriolis_acc
69
70 CONTAINS
71
72
73!------------------------------------------------------------------------------!
74! Call for all grid points
75!------------------------------------------------------------------------------!
76    SUBROUTINE coriolis( component )
77
78       USE arrays_3d
79       USE control_parameters
80       USE indices
81       USE pegrid
82
83       IMPLICIT NONE
84
85       INTEGER ::  component, i, j, k
86
87
88!
89!--    Compute Coriolis terms for the three velocity components
90       SELECT CASE ( component )
91
92!
93!--       u-component
94          CASE ( 1 )
95             DO  i = nxlu, nxr
96                DO  j = nys, nyn
97                   DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
98                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + f  *    ( 0.25 *            &
99                                   ( v(k,j,i-1) + v(k,j,i) + v(k,j+1,i-1) +   &
100                                     v(k,j+1,i) ) - vg(k) )                   &
101                                             - fs *    ( 0.25 *               &
102                                   ( w(k-1,j,i-1) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + &
103                                     w(k,j,i)   ) &
104                                                          )
105                   ENDDO
106                ENDDO
107             ENDDO
108
109!
110!--       v-component
111          CASE ( 2 )
112             DO  i = nxl, nxr
113                DO  j = nysv, nyn
114                   DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
115                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - f *     ( 0.25 *          &
116                                   ( u(k,j-1,i) + u(k,j,i) + u(k,j-1,i+1) + &
117                                     u(k,j,i+1) ) - ug(k) )
118                   ENDDO
119                ENDDO
120             ENDDO
121
122!
123!--       w-component
124          CASE ( 3 )
125             DO  i = nxl, nxr
126                DO  j = nys, nyn
127                   DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt
128                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + fs * 0.25 *             &
129                                   ( u(k,j,i) + u(k+1,j,i) + u(k,j,i+1) + &
130                                     u(k+1,j,i+1) )
131                   ENDDO
132                ENDDO
133             ENDDO
134
135          CASE DEFAULT
136
137             WRITE( message_string, * ) ' wrong component: ', component
138             CALL message( 'coriolis', 'PA0173', 1, 2, 0, 6, 0 )
139
140       END SELECT
141
142    END SUBROUTINE coriolis
143
144
145!------------------------------------------------------------------------------!
146! Call for all grid points - accelerator version
147!------------------------------------------------------------------------------!
148    SUBROUTINE coriolis_acc( component )
149
150       USE arrays_3d
151       USE control_parameters
152       USE indices
153       USE pegrid
154
155       IMPLICIT NONE
156
157       INTEGER ::  component, i, j, k
158
159
160!
161!--    Compute Coriolis terms for the three velocity components
162       SELECT CASE ( component )
163
164!
165!--       u-component
166          CASE ( 1 )
167             !$acc  kernels present( nzb_u_inner, tend, v, vg, w )
168             !$acc  loop
169             DO  i = nxlu, nxr
170                DO  j = nys, nyn
171                   !$acc loop vector( 32 )
172                   DO  k = 1, nzt
173                      IF  ( k > nzb_u_inner(j,i) )  THEN
174                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + f  *    ( 0.25 *          &
175                                      ( v(k,j,i-1) + v(k,j,i) + v(k,j+1,i-1) + &
176                                        v(k,j+1,i) ) - vg(k) )                 &
177                                                - fs *    ( 0.25 *             &
178                                      ( w(k-1,j,i-1) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) &
179                                        + w(k,j,i)   )                         &
180                                                             )
181                      ENDIF
182                   ENDDO
183                ENDDO
184             ENDDO
185             !$acc end kernels
186
187!
188!--       v-component
189          CASE ( 2 )
190             !$acc  kernels present( nzb_v_inner, tend, u, ug )
191             !$acc  loop
192             DO  i = nxl, nxr
193                DO  j = nysv, nyn
194                   !$acc loop vector( 32 )
195                   DO  k = 1, nzt
196                      IF  ( k > nzb_v_inner(j,i) )  THEN
197                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - f *     ( 0.25 *          &
198                                      ( u(k,j-1,i) + u(k,j,i) + u(k,j-1,i+1) + &
199                                        u(k,j,i+1) ) - ug(k) )
200                      ENDIF
201                   ENDDO
202                ENDDO
203             ENDDO
204             !$acc end kernels
205
206!
207!--       w-component
208          CASE ( 3 )
209             !$acc  kernels present( nzb_w_inner, tend, u )
210             !$acc  loop
211             DO  i = nxl, nxr
212                DO  j = nys, nyn
213                   !$acc loop vector( 32 )
214                   DO  k = 1, nzt
215                      IF  ( k > nzb_w_inner(j,i) )  THEN
216                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + fs * 0.25 *             &
217                                      ( u(k,j,i) + u(k+1,j,i) + u(k,j,i+1) + &
218                                        u(k+1,j,i+1) )
219                      ENDIF
220                   ENDDO
221                ENDDO
222             ENDDO
223             !$acc end kernels
224
225          CASE DEFAULT
226
227             WRITE( message_string, * ) ' wrong component: ', component
228             CALL message( 'coriolis', 'PA0173', 1, 2, 0, 6, 0 )
229
230       END SELECT
231
232    END SUBROUTINE coriolis_acc
233
234
235!------------------------------------------------------------------------------!
236! Call for grid point i,j
237!------------------------------------------------------------------------------!
238    SUBROUTINE coriolis_ij( i, j, component )
239
240       USE arrays_3d
241       USE control_parameters
242       USE indices
243       USE pegrid
244
245       IMPLICIT NONE
246
247       INTEGER ::  component, i, j, k
248
249!
250!--    Compute Coriolis terms for the three velocity components
251       SELECT CASE ( component )
252
253!
254!--       u-component
255          CASE ( 1 )
256             DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
257                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + f  *    ( 0.25 *               &
258                                ( v(k,j,i-1) + v(k,j,i) + v(k,j+1,i-1) +   &
259                                  v(k,j+1,i) ) - vg(k) )                   &
260                                          - fs *    ( 0.25 *               &
261                                ( w(k-1,j,i-1) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + &
262                                  w(k,j,i)   ) &
263                                                    )
264             ENDDO
265
266!
267!--       v-component
268          CASE ( 2 )
269             DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
270                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - f *     ( 0.25 *             &
271                                ( u(k,j-1,i) + u(k,j,i) + u(k,j-1,i+1) + &
272                                  u(k,j,i+1) ) - ug(k) )
273             ENDDO
274
275!
276!--       w-component
277          CASE ( 3 )
278             DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt
279                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + fs * 0.25 * &
280                                ( u(k,j,i) + u(k+1,j,i) + u(k,j,i+1) + &
281                                  u(k+1,j,i+1) )
282             ENDDO
283
284          CASE DEFAULT
285
286             WRITE( message_string, * ) ' wrong component: ', component
287             CALL message( 'coriolis', 'PA0173', 1, 2, 0, 6, 0 )
288
289       END SELECT
290
291    END SUBROUTINE coriolis_ij
292
293 END MODULE coriolis_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.