source: palm/trunk/SOURCE/coriolis.f90 @ 1320

Last change on this file since 1320 was 1320, checked in by raasch, 7 years ago

ONLY-attribute added to USE-statements,
kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
kinds are defined in new module kinds,
old module precision_kind is removed,
revision history before 2012 removed,
comment fields (!:) to be used for variable explanations added to all variable declaration statements

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 10.7 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 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover
18!--------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22! ONLY-attribute added to USE-statements,
23! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
24! kinds are defined in new module kinds,
25! old module precision_kind is removed,
26! revision history before 2012 removed,
27! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
28! all variable declaration statements
29!
30! Former revisions:
31! -----------------
32! $Id: coriolis.f90 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch $
33!
34! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
35! openacc loop and loop vector clauses removed
36!
37! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch
38! loop index bounds in accelerator version replaced by i_left, i_right, j_south,
39! j_north
40!
41! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
42! code put under GPL (PALM 3.9)
43!
44! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
45! accelerator version (*_acc) added
46!
47! Revision 1.1  1997/08/29 08:57:38  raasch
48! Initial revision
49!
50!
51! Description:
52! ------------
53! Computation of all Coriolis terms in the equations of motion.
54!------------------------------------------------------------------------------!
55
56    PRIVATE
57    PUBLIC coriolis, coriolis_acc
58
59    INTERFACE coriolis
60       MODULE PROCEDURE coriolis
61       MODULE PROCEDURE coriolis_ij
62    END INTERFACE coriolis
63
64    INTERFACE coriolis_acc
65       MODULE PROCEDURE coriolis_acc
66    END INTERFACE coriolis_acc
67
68 CONTAINS
69
70
71!------------------------------------------------------------------------------!
72! Call for all grid points
73!------------------------------------------------------------------------------!
74    SUBROUTINE coriolis( component )
75
76       USE arrays_3d,                                                          &
77           ONLY:  tend, u, ug, v, vg, w
78           
79       USE control_parameters,                                                 &
80           ONLY:  f, fs, message_string
81           
82       USE indices,                                                            &
83           ONLY:  nxl, nxlu, nxr, nyn, nys, nysv, nzb_u_inner, nzb_v_inner,    &
84                  nzb_w_inner, nzt
85                   
86       USE kinds
87
88       IMPLICIT NONE
89
90       INTEGER(iwp) ::  component  !:
91       INTEGER(iwp) ::  i          !:
92       INTEGER(iwp) ::  j          !:
93       INTEGER(iwp) ::  k          !:
94
95
96!
97!--    Compute Coriolis terms for the three velocity components
98       SELECT CASE ( component )
99
100!
101!--       u-component
102          CASE ( 1 )
103             DO  i = nxlu, nxr
104                DO  j = nys, nyn
105                   DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
106                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + f  *    ( 0.25 *             &
107                                   ( v(k,j,i-1) + v(k,j,i) + v(k,j+1,i-1) +    &
108                                     v(k,j+1,i) ) - vg(k) )                    &
109                                             - fs *    ( 0.25 *                &
110                                   ( w(k-1,j,i-1) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) +  &
111                                     w(k,j,i)   ) &
112                                                          )
113                   ENDDO
114                ENDDO
115             ENDDO
116
117!
118!--       v-component
119          CASE ( 2 )
120             DO  i = nxl, nxr
121                DO  j = nysv, nyn
122                   DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
123                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - f *     ( 0.25 *             &
124                                   ( u(k,j-1,i) + u(k,j,i) + u(k,j-1,i+1) +    &
125                                     u(k,j,i+1) ) - ug(k) )
126                   ENDDO
127                ENDDO
128             ENDDO
129
130!
131!--       w-component
132          CASE ( 3 )
133             DO  i = nxl, nxr
134                DO  j = nys, nyn
135                   DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt
136                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + fs * 0.25 *                  &
137                                   ( u(k,j,i) + u(k+1,j,i) + u(k,j,i+1) +      &
138                                     u(k+1,j,i+1) )
139                   ENDDO
140                ENDDO
141             ENDDO
142
143          CASE DEFAULT
144
145             WRITE( message_string, * ) ' wrong component: ', component
146             CALL message( 'coriolis', 'PA0173', 1, 2, 0, 6, 0 )
147
148       END SELECT
149
150    END SUBROUTINE coriolis
151
152
153!------------------------------------------------------------------------------!
154! Call for all grid points - accelerator version
155!------------------------------------------------------------------------------!
156    SUBROUTINE coriolis_acc( component )
157
158       USE arrays_3d,                                                          &
159           ONLY:  tend, u, ug, v, vg, w
160           
161       USE control_parameters,                                                 &
162           ONLY:  f, fs, message_string
163           
164       USE indices,                                                            &
165           ONLY:  i_left, i_right, j_north, j_south, nzb_u_inner,              &
166                  nzb_v_inner, nzb_w_inner, nzt
167                   
168       USE kinds
169
170       IMPLICIT NONE
171
172       INTEGER(iwp) ::  component  !:
173       INTEGER(iwp) ::  i          !:
174       INTEGER(iwp) ::  j          !:
175       INTEGER(iwp) ::  k          !:
176
177
178!
179!--    Compute Coriolis terms for the three velocity components
180       SELECT CASE ( component )
181
182!
183!--       u-component
184          CASE ( 1 )
185             !$acc  kernels present( nzb_u_inner, tend, v, vg, w )
186             DO  i = i_left, i_right
187                DO  j = j_south, j_north
188                   DO  k = 1, nzt
189                      IF  ( k > nzb_u_inner(j,i) )  THEN
190                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + f  *    ( 0.25 *          &
191                                      ( v(k,j,i-1) + v(k,j,i) + v(k,j+1,i-1) + &
192                                        v(k,j+1,i) ) - vg(k) )                 &
193                                                - fs *    ( 0.25 *             &
194                                      ( w(k-1,j,i-1) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) &
195                                        + w(k,j,i)   )                         &
196                                                             )
197                      ENDIF
198                   ENDDO
199                ENDDO
200             ENDDO
201             !$acc end kernels
202
203!
204!--       v-component
205          CASE ( 2 )
206             !$acc  kernels present( nzb_v_inner, tend, u, ug )
207             DO  i = i_left, i_right
208                DO  j = j_south, j_north
209                   DO  k = 1, nzt
210                      IF  ( k > nzb_v_inner(j,i) )  THEN
211                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - f *     ( 0.25 *          &
212                                      ( u(k,j-1,i) + u(k,j,i) + u(k,j-1,i+1) + &
213                                        u(k,j,i+1) ) - ug(k) )
214                      ENDIF
215                   ENDDO
216                ENDDO
217             ENDDO
218             !$acc end kernels
219
220!
221!--       w-component
222          CASE ( 3 )
223             !$acc  kernels present( nzb_w_inner, tend, u )
224             DO  i = i_left, i_right
225                DO  j = j_south, j_north
226                   DO  k = 1, nzt
227                      IF  ( k > nzb_w_inner(j,i) )  THEN
228                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + fs * 0.25 *               &
229                                      ( u(k,j,i) + u(k+1,j,i) + u(k,j,i+1) +   &
230                                        u(k+1,j,i+1) )
231                      ENDIF
232                   ENDDO
233                ENDDO
234             ENDDO
235             !$acc end kernels
236
237          CASE DEFAULT
238
239             WRITE( message_string, * ) ' wrong component: ', component
240             CALL message( 'coriolis', 'PA0173', 1, 2, 0, 6, 0 )
241
242       END SELECT
243
244    END SUBROUTINE coriolis_acc
245
246
247!------------------------------------------------------------------------------!
248! Call for grid point i,j
249!------------------------------------------------------------------------------!
250    SUBROUTINE coriolis_ij( i, j, component )
251
252       USE arrays_3d,                                                          &
253           ONLY:  tend, u, ug, v, vg, w
254           
255       USE control_parameters,                                                 &
256           ONLY:  f, fs, message_string
257           
258       USE indices,                                                            &
259           ONLY:  nzb_u_inner, nzb_v_inner, nzb_w_inner, nzt
260           
261       USE kinds
262       
263       IMPLICIT NONE
264
265       INTEGER(iwp) ::  component  !:
266       INTEGER(iwp) ::  i          !:
267       INTEGER(iwp) ::  j          !:
268       INTEGER(iwp) ::  k          !:
269
270!
271!--    Compute Coriolis terms for the three velocity components
272       SELECT CASE ( component )
273
274!
275!--       u-component
276          CASE ( 1 )
277             DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
278                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + f  *    ( 0.25 *                   &
279                                ( v(k,j,i-1) + v(k,j,i) + v(k,j+1,i-1) +       &
280                                  v(k,j+1,i) ) - vg(k) )                       &
281                                          - fs *    ( 0.25 *                   &
282                                ( w(k-1,j,i-1) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) +     &
283                                  w(k,j,i)   ) )
284             ENDDO
285
286!
287!--       v-component
288          CASE ( 2 )
289             DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
290                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - f *     ( 0.25 *                   &
291                                ( u(k,j-1,i) + u(k,j,i) + u(k,j-1,i+1) +       &
292                                  u(k,j,i+1) ) - ug(k) )
293             ENDDO
294
295!
296!--       w-component
297          CASE ( 3 )
298             DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt
299                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + fs * 0.25 *                        &
300                                ( u(k,j,i) + u(k+1,j,i) + u(k,j,i+1) +         &
301                                  u(k+1,j,i+1) )
302             ENDDO
303
304          CASE DEFAULT
305
306             WRITE( message_string, * ) ' wrong component: ', component
307             CALL message( 'coriolis', 'PA0173', 1, 2, 0, 6, 0 )
308
309       END SELECT
310
311    END SUBROUTINE coriolis_ij
312
313 END MODULE coriolis_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.