source: palm/trunk/SOURCE/data_output_ptseries.f90 @ 1327

Last change on this file since 1327 was 1327, checked in by raasch, 8 years ago

Changed:


-s real64 removed (.mrun.config.hlrnIII)
-r8 removed (.mrun.config.imuk)
deleted: .mrun.config.imuk_ice2_netcdf4 .mrun.config.imuk_hlrn

REAL constants defined as wp-kind in modules

"baroclinicity" renamed "baroclinity", "ocean version" replaced by
"ocean mode"

code parts concerning old output formats "iso2d" and "avs" removed.
netCDF is the only remaining output format.

Errors:


bugfix: duplicate error message 56 removed

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 14.1 KB
Line 
1 SUBROUTINE data_output_ptseries
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! -netcdf output queries
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: data_output_ptseries.f90 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch $
27!
28! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
29! ONLY-attribute added to USE-statements,
30! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
31! kinds are defined in new module kinds,
32! revision history before 2012 removed,
33! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
34! all variable declaration statements
35!
36! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
37! barrier argument removed from cpu_log,
38! module interfaces removed
39!
40! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
41! code put under GPL (PALM 3.9)
42!
43! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
44! mean/minimum/maximum particle radius added as output quantity,
45! particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed rvar1|2|3
46!
47! Revision 1.1  2006/08/04 14:24:18  raasch
48! Initial revision
49!
50!
51! Description:
52! ------------
53! Output of particle data timeseries in NetCDF format.
54!------------------------------------------------------------------------------!
55
56    USE cloud_parameters,                                                      &
57        ONLY:  curvature_solution_effects
58
59    USE control_parameters,                                                    &
60        ONLY:  dopts_time_count, time_since_reference_point
61
62    USE cpulog,                                                                &
63        ONLY:  cpu_log, log_point
64
65    USE indices,                                                               &
66        ONLY:
67
68    USE kinds
69
70    USE netcdf_control
71
72    USE particle_attributes,                                                   &
73        ONLY:  number_of_particles, number_of_particle_groups, particles
74
75    USE pegrid
76
77    IMPLICIT NONE
78
79
80    INTEGER(iwp) ::  i    !:
81    INTEGER(iwp) ::  inum !:
82    INTEGER(iwp) ::  j    !:
83    INTEGER(iwp) ::  n    !:
84
85    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  pts_value   !:
86    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  pts_value_l !:
87
88
89    CALL cpu_log( log_point(36), 'data_output_ptseries', 'start' )
90
91    IF ( myid == 0 )  THEN
92!
93!--    Open file for time series output in NetCDF format
94       dopts_time_count = dopts_time_count + 1
95       CALL check_open( 109 )
96#if defined( __netcdf )
97!
98!--    Update the particle time series time axis
99       nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_pts, id_var_time_pts,      &
100                               (/ time_since_reference_point /), &
101                               start = (/ dopts_time_count /), count = (/ 1 /) )
102       CALL handle_netcdf_error( 'data_output_ptseries', 391 )
103#endif
104
105    ENDIF
106
107    ALLOCATE( pts_value(0:number_of_particle_groups,dopts_num), &
108              pts_value_l(0:number_of_particle_groups,dopts_num) )
109
110    pts_value_l = 0.0
111    pts_value_l(:,16) = 9999999.9    ! for calculation of minimum radius
112
113!
114!-- Calculate or collect the particle time series quantities for all particles
115!-- and seperately for each particle group (if there is more than one group)
116    DO  n = 1, number_of_particles
117
118       pts_value_l(0,1)  = number_of_particles            ! total # of particles
119       pts_value_l(0,2)  = pts_value_l(0,2) + &
120                           ( particles(n)%x - particles(n)%origin_x )  ! mean x
121       pts_value_l(0,3)  = pts_value_l(0,3) + &
122                           ( particles(n)%y - particles(n)%origin_y )  ! mean y
123       pts_value_l(0,4)  = pts_value_l(0,4) + &
124                           ( particles(n)%z - particles(n)%origin_z )  ! mean z
125       pts_value_l(0,5)  = pts_value_l(0,5) + particles(n)%z ! mean z (absolute)
126       pts_value_l(0,6)  = pts_value_l(0,6) + particles(n)%speed_x     ! mean u
127       pts_value_l(0,7)  = pts_value_l(0,7) + particles(n)%speed_y     ! mean v
128       pts_value_l(0,8)  = pts_value_l(0,8) + particles(n)%speed_z     ! mean w
129       IF ( .NOT. curvature_solution_effects )  THEN
130          pts_value_l(0,9)  = pts_value_l(0,9) + particles(n)%rvar1  ! mean sgsu
131          pts_value_l(0,10) = pts_value_l(0,10) + particles(n)%rvar2 ! mean sgsv
132          pts_value_l(0,11) = pts_value_l(0,11) + particles(n)%rvar3 ! mean sgsw
133       ENDIF
134       IF ( particles(n)%speed_z > 0.0 )  THEN
135          pts_value_l(0,12) = pts_value_l(0,12) + 1.0  ! # of upward moving prts
136          pts_value_l(0,13) = pts_value_l(0,13) + &
137                                            particles(n)%speed_z ! mean w upw.
138       ELSE
139          pts_value_l(0,14) = pts_value_l(0,14) + &
140                                            particles(n)%speed_z ! mean w down
141       ENDIF
142       pts_value_l(0,15) = pts_value_l(0,15) + particles(n)%radius ! mean rad
143       pts_value_l(0,16) = MIN( pts_value_l(0,16), particles(n)%radius ) ! minrad
144       pts_value_l(0,17) = MAX( pts_value_l(0,17), particles(n)%radius ) ! maxrad
145       pts_value_l(0,18) = number_of_particles
146       pts_value_l(0,19) = number_of_particles
147
148!
149!--    Repeat the same for the respective particle group
150       IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
151          j = particles(n)%group
152
153          pts_value_l(j,1)  = pts_value_l(j,1)  + 1
154          pts_value_l(j,2)  = pts_value_l(j,2)  + &
155                              ( particles(n)%x - particles(n)%origin_x )
156          pts_value_l(j,3)  = pts_value_l(j,3)  + &
157                              ( particles(n)%y - particles(n)%origin_y )
158          pts_value_l(j,4)  = pts_value_l(j,4)  + &
159                              ( particles(n)%z - particles(n)%origin_z )
160          pts_value_l(j,5)  = pts_value_l(j,5)  + particles(n)%z
161          pts_value_l(j,6)  = pts_value_l(j,6)  + particles(n)%speed_x
162          pts_value_l(j,7)  = pts_value_l(j,7)  + particles(n)%speed_y
163          pts_value_l(j,8)  = pts_value_l(j,8)  + particles(n)%speed_z
164          IF ( .NOT. curvature_solution_effects )  THEN
165             pts_value_l(j,9)  = pts_value_l(j,9)  + particles(n)%rvar1
166             pts_value_l(j,10) = pts_value_l(j,10) + particles(n)%rvar2
167             pts_value_l(j,11) = pts_value_l(j,11) + particles(n)%rvar3
168          ENDIF
169          IF ( particles(n)%speed_z > 0.0 )  THEN
170             pts_value_l(j,12) = pts_value_l(j,12) + 1.0
171             pts_value_l(j,13) = pts_value_l(j,13) + particles(n)%speed_z
172          ELSE
173             pts_value_l(j,14) = pts_value_l(j,14) + particles(n)%speed_z
174          ENDIF
175          pts_value_l(j,15) = pts_value_l(j,15) + particles(n)%radius
176          pts_value_l(j,16) = MIN( pts_value(j,16), particles(n)%radius )
177          pts_value_l(j,17) = MAX( pts_value(j,17), particles(n)%radius )
178          pts_value_l(j,18) = pts_value_l(j,18) + 1.0
179          pts_value_l(j,19) = pts_value_l(j,19) + 1.0
180
181       ENDIF
182
183    ENDDO
184
185#if defined( __parallel )
186!
187!-- Sum values of the subdomains
188    inum = number_of_particle_groups + 1
189
190    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
191    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,1), pts_value(0,1), 15*inum, MPI_REAL, &
192                        MPI_SUM, comm2d, ierr )
193    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
194    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,16), pts_value(0,16), inum, MPI_REAL, &
195                        MPI_MIN, comm2d, ierr )
196    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
197    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,17), pts_value(0,17), inum, MPI_REAL, &
198                        MPI_MAX, comm2d, ierr )
199    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
200    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,18), pts_value(0,18), inum, MPI_REAL, &
201                        MPI_MAX, comm2d, ierr )
202    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
203    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,19), pts_value(0,19), inum, MPI_REAL, &
204                        MPI_MIN, comm2d, ierr )
205#else
206    pts_value(:,1:19) = pts_value_l(:,1:19)
207#endif
208
209!
210!-- Normalize the above calculated quantities (except min/max values) with the
211!-- total number of particles
212    IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
213       inum = number_of_particle_groups
214    ELSE
215       inum = 0
216    ENDIF
217
218    DO  j = 0, inum
219
220       IF ( pts_value(j,1) > 0.0 )  THEN
221
222          pts_value(j,2:15) = pts_value(j,2:15) / pts_value(j,1)
223          IF ( pts_value(j,12) > 0.0  .AND.  pts_value(j,12) < 1.0 )  THEN
224             pts_value(j,13) = pts_value(j,13) / pts_value(j,12)
225             pts_value(j,14) = pts_value(j,14) / ( 1.0 - pts_value(j,12) )
226          ELSEIF ( pts_value(j,12) == 0.0 )  THEN
227             pts_value(j,13) = -1.0
228          ELSE
229             pts_value(j,14) = -1.0
230          ENDIF
231
232       ENDIF
233
234    ENDDO
235
236!
237!-- Calculate higher order moments of particle time series quantities,
238!-- seperately for each particle group (if there is more than one group)
239    DO  n = 1, number_of_particles
240
241       pts_value_l(0,20) = pts_value_l(0,20) + ( particles(n)%x - &
242                           particles(n)%origin_x - pts_value(0,2) )**2 ! x*2
243       pts_value_l(0,21) = pts_value_l(0,21) + ( particles(n)%y - &
244                           particles(n)%origin_y - pts_value(0,3) )**2 ! y*2
245       pts_value_l(0,22) = pts_value_l(0,22) + ( particles(n)%z - &
246                           particles(n)%origin_z - pts_value(0,4) )**2 ! z*2
247       pts_value_l(0,23) = pts_value_l(0,23) + ( particles(n)%speed_x - &
248                                                pts_value(0,6) )**2   ! u*2
249       pts_value_l(0,24) = pts_value_l(0,24) + ( particles(n)%speed_y - &
250                                                 pts_value(0,7) )**2   ! v*2
251       pts_value_l(0,25) = pts_value_l(0,25) + ( particles(n)%speed_z - &
252                                                 pts_value(0,8) )**2   ! w*2
253       IF ( .NOT. curvature_solution_effects )  THEN
254          pts_value_l(0,26) = pts_value_l(0,26) + ( particles(n)%rvar1 - &
255                                                    pts_value(0,9) )**2   ! u"2
256          pts_value_l(0,27) = pts_value_l(0,27) + ( particles(n)%rvar2 - &
257                                                    pts_value(0,10) )**2  ! v"2
258          pts_value_l(0,28) = pts_value_l(0,28) + ( particles(n)%rvar3 - &
259                                                    pts_value(0,11) )**2  ! w"2
260       ENDIF
261!
262!--    Repeat the same for the respective particle group
263       IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
264          j = particles(n)%group
265
266          pts_value_l(j,20) = pts_value_l(j,20) + ( particles(n)%x - &
267                              particles(n)%origin_x - pts_value(j,2) )**2
268          pts_value_l(j,21) = pts_value_l(j,21) + ( particles(n)%y - &
269                              particles(n)%origin_y - pts_value(j,3) )**2
270          pts_value_l(j,22) = pts_value_l(j,22) + ( particles(n)%z - &
271                              particles(n)%origin_z - pts_value(j,4) )**2
272          pts_value_l(j,23) = pts_value_l(j,23) + ( particles(n)%speed_x - &
273                                                    pts_value(j,6) )**2
274          pts_value_l(j,24) = pts_value_l(j,24) + ( particles(n)%speed_y - &
275                                                    pts_value(j,7) )**2
276          pts_value_l(j,25) = pts_value_l(j,25) + ( particles(n)%speed_z - &
277                                                    pts_value(j,8) )**2
278          IF ( .NOT. curvature_solution_effects )  THEN
279             pts_value_l(j,26) = pts_value_l(j,26) + ( particles(n)%rvar1 - &
280                                                       pts_value(j,9) )**2
281             pts_value_l(j,27) = pts_value_l(j,27) + ( particles(n)%rvar2 - &
282                                                       pts_value(j,10) )**2
283             pts_value_l(j,28) = pts_value_l(j,28) + ( particles(n)%rvar3 - &
284                                                       pts_value(j,11) )**2
285          ENDIF
286       ENDIF
287
288    ENDDO
289
290    pts_value_l(0,29) = ( number_of_particles - pts_value(0,1) / numprocs )**2
291                                                 ! variance of particle numbers
292    IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
293       DO  j = 1, number_of_particle_groups
294          pts_value_l(j,29) = ( pts_value_l(j,1) - &
295                                pts_value(j,1) / numprocs )**2
296       ENDDO
297    ENDIF
298
299#if defined( __parallel )
300!
301!-- Sum values of the subdomains
302    inum = number_of_particle_groups + 1
303
304    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
305    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,20), pts_value(0,20), inum*10, MPI_REAL, &
306                        MPI_SUM, comm2d, ierr )
307#else
308    pts_value(:,20:29) = pts_value_l(:,20:29)
309#endif
310
311!
312!-- Normalize the above calculated quantities with the total number of
313!-- particles
314    IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
315       inum = number_of_particle_groups
316    ELSE
317       inum = 0
318    ENDIF
319
320    DO  j = 0, inum
321
322       IF ( pts_value(j,1) > 0.0 )  THEN
323          pts_value(j,20:28) = pts_value(j,20:28) / pts_value(j,1)
324       ENDIF
325       pts_value(j,29) = pts_value(j,29) / numprocs
326
327    ENDDO
328
329#if defined( __netcdf )
330!
331!-- Output particle time series quantities in NetCDF format
332    IF ( myid == 0 )  THEN
333       DO  j = 0, inum
334          DO  i = 1, dopts_num
335             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_pts, id_var_dopts(i,j),  &
336                                     (/ pts_value(j,i) /),           &
337                                     start = (/ dopts_time_count /), &
338                                     count = (/ 1 /) )
339             CALL handle_netcdf_error( 'data_output_ptseries', 392 )
340          ENDDO
341       ENDDO
342    ENDIF
343#endif
344
345    DEALLOCATE( pts_value, pts_value_l )
346
347    CALL cpu_log( log_point(36), 'data_output_ptseries', 'stop' )
348
349 END SUBROUTINE data_output_ptseries
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.