source: palm/trunk/SOURCE/coriolis.f90 @ 1258

Last change on this file since 1258 was 1258, checked in by raasch, 8 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 1258 2013-11-08 16:09:09Z raasch $
27!
28! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
29! openacc loop and loop vector clauses removed
30!
31! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch
32! loop index bounds in accelerator version replaced by i_left, i_right, j_south,
33! j_north
34!
35! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
36! code put under GPL (PALM 3.9)
37!
38! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
39! accelerator version (*_acc) added
40!
41! 254 2009-03-05 15:33:42Z heinze
42! Output of messages replaced by message handling routine.
43!
44! 106 2007-08-16 14:30:26Z raasch
45! loops for u and v are starting from index nxlu, nysv, respectively (needed
46! for non-cyclic boundary conditions)
47!
48! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
49! uxrp, vynp eliminated
50!
51! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
52!
53! Revision 1.12  2006/02/23 10:08:57  raasch
54! nzb_2d replaced by nzb_u/v/w_inner
55!
56! Revision 1.1  1997/08/29 08:57:38  raasch
57! Initial revision
58!
59!
60! Description:
61! ------------
62! Computation of all Coriolis terms in the equations of motion.
63!------------------------------------------------------------------------------!
64
65    PRIVATE
66    PUBLIC coriolis, coriolis_acc
67
68    INTERFACE coriolis
69       MODULE PROCEDURE coriolis
70       MODULE PROCEDURE coriolis_ij
71    END INTERFACE coriolis
72
73    INTERFACE coriolis_acc
74       MODULE PROCEDURE coriolis_acc
75    END INTERFACE coriolis_acc
76
77 CONTAINS
78
79
80!------------------------------------------------------------------------------!
81! Call for all grid points
82!------------------------------------------------------------------------------!
83    SUBROUTINE coriolis( component )
84
85       USE arrays_3d
86       USE control_parameters
87       USE indices
88       USE pegrid
89
90       IMPLICIT NONE
91
92       INTEGER ::  component, i, j, k
93
94
95!
96!--    Compute Coriolis terms for the three velocity components
97       SELECT CASE ( component )
98
99!
100!--       u-component
101          CASE ( 1 )
102             DO  i = nxlu, nxr
103                DO  j = nys, nyn
104                   DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
105                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + f  *    ( 0.25 *            &
106                                   ( v(k,j,i-1) + v(k,j,i) + v(k,j+1,i-1) +   &
107                                     v(k,j+1,i) ) - vg(k) )                   &
108                                             - fs *    ( 0.25 *               &
109                                   ( w(k-1,j,i-1) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + &
110                                     w(k,j,i)   ) &
111                                                          )
112                   ENDDO
113                ENDDO
114             ENDDO
115
116!
117!--       v-component
118          CASE ( 2 )
119             DO  i = nxl, nxr
120                DO  j = nysv, nyn
121                   DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
122                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - f *     ( 0.25 *          &
123                                   ( u(k,j-1,i) + u(k,j,i) + u(k,j-1,i+1) + &
124                                     u(k,j,i+1) ) - ug(k) )
125                   ENDDO
126                ENDDO
127             ENDDO
128
129!
130!--       w-component
131          CASE ( 3 )
132             DO  i = nxl, nxr
133                DO  j = nys, nyn
134                   DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt
135                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + fs * 0.25 *             &
136                                   ( u(k,j,i) + u(k+1,j,i) + u(k,j,i+1) + &
137                                     u(k+1,j,i+1) )
138                   ENDDO
139                ENDDO
140             ENDDO
141
142          CASE DEFAULT
143
144             WRITE( message_string, * ) ' wrong component: ', component
145             CALL message( 'coriolis', 'PA0173', 1, 2, 0, 6, 0 )
146
147       END SELECT
148
149    END SUBROUTINE coriolis
150
151
152!------------------------------------------------------------------------------!
153! Call for all grid points - accelerator version
154!------------------------------------------------------------------------------!
155    SUBROUTINE coriolis_acc( component )
156
157       USE arrays_3d
158       USE control_parameters
159       USE indices
160       USE pegrid
161
162       IMPLICIT NONE
163
164       INTEGER ::  component, i, j, k
165
166
167!
168!--    Compute Coriolis terms for the three velocity components
169       SELECT CASE ( component )
170
171!
172!--       u-component
173          CASE ( 1 )
174             !$acc  kernels present( nzb_u_inner, tend, v, vg, w )
175             DO  i = i_left, i_right
176                DO  j = j_south, j_north
177                   DO  k = 1, nzt
178                      IF  ( k > nzb_u_inner(j,i) )  THEN
179                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + f  *    ( 0.25 *          &
180                                      ( v(k,j,i-1) + v(k,j,i) + v(k,j+1,i-1) + &
181                                        v(k,j+1,i) ) - vg(k) )                 &
182                                                - fs *    ( 0.25 *             &
183                                      ( w(k-1,j,i-1) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) &
184                                        + w(k,j,i)   )                         &
185                                                             )
186                      ENDIF
187                   ENDDO
188                ENDDO
189             ENDDO
190             !$acc end kernels
191
192!
193!--       v-component
194          CASE ( 2 )
195             !$acc  kernels present( nzb_v_inner, tend, u, ug )
196             DO  i = i_left, i_right
197                DO  j = j_south, j_north
198                   DO  k = 1, nzt
199                      IF  ( k > nzb_v_inner(j,i) )  THEN
200                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - f *     ( 0.25 *          &
201                                      ( u(k,j-1,i) + u(k,j,i) + u(k,j-1,i+1) + &
202                                        u(k,j,i+1) ) - ug(k) )
203                      ENDIF
204                   ENDDO
205                ENDDO
206             ENDDO
207             !$acc end kernels
208
209!
210!--       w-component
211          CASE ( 3 )
212             !$acc  kernels present( nzb_w_inner, tend, u )
213             DO  i = i_left, i_right
214                DO  j = j_south, j_north
215                   DO  k = 1, nzt
216                      IF  ( k > nzb_w_inner(j,i) )  THEN
217                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + fs * 0.25 *             &
218                                      ( u(k,j,i) + u(k+1,j,i) + u(k,j,i+1) + &
219                                        u(k+1,j,i+1) )
220                      ENDIF
221                   ENDDO
222                ENDDO
223             ENDDO
224             !$acc end kernels
225
226          CASE DEFAULT
227
228             WRITE( message_string, * ) ' wrong component: ', component
229             CALL message( 'coriolis', 'PA0173', 1, 2, 0, 6, 0 )
230
231       END SELECT
232
233    END SUBROUTINE coriolis_acc
234
235
236!------------------------------------------------------------------------------!
237! Call for grid point i,j
238!------------------------------------------------------------------------------!
239    SUBROUTINE coriolis_ij( i, j, component )
240
241       USE arrays_3d
242       USE control_parameters
243       USE indices
244       USE pegrid
245
246       IMPLICIT NONE
247
248       INTEGER ::  component, i, j, k
249
250!
251!--    Compute Coriolis terms for the three velocity components
252       SELECT CASE ( component )
253
254!
255!--       u-component
256          CASE ( 1 )
257             DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
258                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + f  *    ( 0.25 *               &
259                                ( v(k,j,i-1) + v(k,j,i) + v(k,j+1,i-1) +   &
260                                  v(k,j+1,i) ) - vg(k) )                   &
261                                          - fs *    ( 0.25 *               &
262                                ( w(k-1,j,i-1) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + &
263                                  w(k,j,i)   ) &
264                                                    )
265             ENDDO
266
267!
268!--       v-component
269          CASE ( 2 )
270             DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
271                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - f *     ( 0.25 *             &
272                                ( u(k,j-1,i) + u(k,j,i) + u(k,j-1,i+1) + &
273                                  u(k,j,i+1) ) - ug(k) )
274             ENDDO
275
276!
277!--       w-component
278          CASE ( 3 )
279             DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt
280                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + fs * 0.25 * &
281                                ( u(k,j,i) + u(k+1,j,i) + u(k,j,i+1) + &
282                                  u(k+1,j,i+1) )
283             ENDDO
284
285          CASE DEFAULT
286
287             WRITE( message_string, * ) ' wrong component: ', component
288             CALL message( 'coriolis', 'PA0173', 1, 2, 0, 6, 0 )
289
290       END SELECT
291
292    END SUBROUTINE coriolis_ij
293
294 END MODULE coriolis_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.