source: palm/trunk/SOURCE/diffusion_u.f90 @ 3586

Last change on this file since 3586 was 3547, checked in by suehring, 5 years ago

variable description added some routines

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 25.6 KB
Line 
1!> @file diffusion_u.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! 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 1997-2018 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: diffusion_u.f90 3547 2018-11-21 13:21:24Z forkel $
27! variables documented
28!
29! 3241 2018-09-12 15:02:00Z raasch
30! unused variables removed
31!
32! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
33! Corrected "Former revisions" section
34!
35! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
36! Change in file header (GPL part)
37!
38! 2638 2017-11-23 12:44:23Z raasch
39! bugfix for constant top momentumflux
40!
41! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
42!
43! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
44! Adjustments to new topography and surface concept
45!
46! 2118 2017-01-17 16:38:49Z raasch
47! OpenACC version of subroutine removed
48!
49! 2037 2016-10-26 11:15:40Z knoop
50! Anelastic approximation implemented
51!
52! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
53! Forced header and separation lines into 80 columns
54!
55! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
56! Module renamed (removed _mod)
57!
58! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
59! Module renamed
60!
61! 1740 2016-01-13 08:19:40Z raasch
62! unnecessary calculations of kmzm and kmzp in wall bounded parts removed
63!
64! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
65! Formatting corrections.
66!
67! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
68! Code annotations made doxygen readable
69!
70! 1340 2014-03-25 19:45:13Z kanani
71! REAL constants defined as wp-kind
72!
73! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
74! ONLY-attribute added to USE-statements,
75! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
76! kinds are defined in new module kinds,
77! revision history before 2012 removed,
78! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
79! all variable declaration statements
80!
81! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
82! openacc loop and loop vector clauses removed, declare create moved after
83! the FORTRAN declaration statement
84!
85! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch
86! loop index bounds in accelerator version replaced by i_left, i_right, j_south,
87! j_north
88!
89! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
90! code put under GPL (PALM 3.9)
91!
92! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
93! accelerator version (*_acc) added
94!
95! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
96! arrays comunicated by module instead of parameter list
97!
98! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
99! outflow damping layer removed
100! kmym_x/_y and kmyp_x/_y change to kmym and kmyp
101!
102! Revision 1.1  1997/09/12 06:23:51  raasch
103! Initial revision
104!
105!
106! Description:
107! ------------
108!> Diffusion term of the u-component
109!> @todo additional damping (needed for non-cyclic bc) causes bad vectorization
110!>       and slows down the speed on NEC about 5-10%
111!------------------------------------------------------------------------------!
112 MODULE diffusion_u_mod
113 
114
115    PRIVATE
116    PUBLIC diffusion_u
117
118    INTERFACE diffusion_u
119       MODULE PROCEDURE diffusion_u
120       MODULE PROCEDURE diffusion_u_ij
121    END INTERFACE diffusion_u
122
123 CONTAINS
124
125
126!------------------------------------------------------------------------------!
127! Description:
128! ------------
129!> Call for all grid points
130!------------------------------------------------------------------------------!
131    SUBROUTINE diffusion_u
132
133       USE arrays_3d,                                                          &
134           ONLY:  ddzu, ddzw, km, tend, u, v, w, drho_air, rho_air_zw
135       
136       USE control_parameters,                                                 &
137           ONLY:  constant_top_momentumflux, use_surface_fluxes,               &
138                  use_top_fluxes
139       
140       USE grid_variables,                                                     &
141           ONLY:  ddx, ddx2, ddy
142       
143       USE indices,                                                            &
144           ONLY:  nxlu, nxr, nyn, nys, nzb, nzt, wall_flags_0
145     
146       USE kinds
147
148       USE surface_mod,                                                        &
149           ONLY :  surf_def_h, surf_def_v, surf_lsm_h, surf_lsm_v, surf_usm_h, &
150                   surf_usm_v
151
152       IMPLICIT NONE
153
154       INTEGER(iwp) ::  i             !< running index x direction
155       INTEGER(iwp) ::  j             !< running index y direction
156       INTEGER(iwp) ::  k             !< running index z direction
157       INTEGER(iwp) ::  l             !< running index of surface type, south- or north-facing wall
158       INTEGER(iwp) ::  m             !< running index surface elements
159       INTEGER(iwp) ::  surf_e        !< end index of surface elements at (j,i)-gridpoint
160       INTEGER(iwp) ::  surf_s        !< start index of surface elements at (j,i)-gridpoint
161
162       REAL(wp)     ::  flag          !< flag to mask topography grid points
163       REAL(wp)     ::  kmym          !< diffusion coefficient on southward side of the u-gridbox - interpolated onto xu-yv grid
164       REAL(wp)     ::  kmyp          !< diffusion coefficient on northward side of the u-gridbox - interpolated onto xu-yv grid
165       REAL(wp)     ::  kmzm          !< diffusion coefficient on bottom of the gridbox - interpolated onto xu-zw grid
166       REAL(wp)     ::  kmzp          !< diffusion coefficient on top of the gridbox - interpolated onto xu-zw grid
167       REAL(wp)     ::  mask_bottom   !< flag to mask vertical upward-facing surface       
168       REAL(wp)     ::  mask_north    !< flag to mask vertical surface north of the grid point
169       REAL(wp)     ::  mask_south    !< flag to mask vertical surface south of the grid point
170       REAL(wp)     ::  mask_top      !< flag to mask vertical downward-facing surface
171
172
173
174       DO  i = nxlu, nxr
175          DO  j = nys, nyn
176!
177!--          Compute horizontal diffusion
178             DO  k = nzb+1, nzt
179!
180!--             Predetermine flag to mask topography and wall-bounded grid points.
181!--             It is sufficient to masked only north- and south-facing surfaces, which
182!--             need special treatment for the u-component.
183                flag       = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp, BTEST( wall_flags_0(k,j,i),   1 ) ) 
184                mask_south = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp, BTEST( wall_flags_0(k,j-1,i), 1 ) )
185                mask_north = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp, BTEST( wall_flags_0(k,j+1,i), 1 ) )
186!
187!--             Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
188                kmyp = 0.25_wp *                                               &
189                       ( km(k,j,i)+km(k,j+1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j+1,i-1) )
190                kmym = 0.25_wp *                                               &
191                       ( km(k,j,i)+km(k,j-1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j-1,i-1) )
192
193                tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                      &
194                        + 2.0_wp * (                                           &
195                                  km(k,j,i)   * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)   )    &
196                                - km(k,j,i-1) * ( u(k,j,i)   - u(k,j,i-1) )    &
197                                   ) * ddx2 * flag                             &
198                        +          ( mask_north * (                            &
199                            kmyp * ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i)     ) * ddy         &
200                          + kmyp * ( v(k,j+1,i) - v(k,j+1,i-1) ) * ddx         &
201                                                  )                            &
202                                   - mask_south * (                            &
203                            kmym * ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy             &
204                          + kmym * ( v(k,j,i) - v(k,j,i-1) ) * ddx             &
205                                                  )                            &
206                                   ) * ddy  * flag                             
207             ENDDO
208!
209!--          Add horizontal momentum flux u'v' at north- (l=0) and south-facing (l=1)
210!--          surfaces. Note, in the the flat case, loops won't be entered as
211!--          start_index > end_index. Furtermore, note, no vertical natural surfaces
212!--          so far.           
213!--          Default-type surfaces
214             DO  l = 0, 1
215                surf_s = surf_def_v(l)%start_index(j,i)
216                surf_e = surf_def_v(l)%end_index(j,i)
217                DO  m = surf_s, surf_e
218                   k           = surf_def_v(l)%k(m)
219                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) +                                 &                   
220                                    surf_def_v(l)%mom_flux_uv(m) * ddy
221                ENDDO   
222             ENDDO
223!
224!--          Natural-type surfaces
225             DO  l = 0, 1
226                surf_s = surf_lsm_v(l)%start_index(j,i)
227                surf_e = surf_lsm_v(l)%end_index(j,i)
228                DO  m = surf_s, surf_e
229                   k           = surf_lsm_v(l)%k(m)
230                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) +                                 &                   
231                                    surf_lsm_v(l)%mom_flux_uv(m) * ddy
232                ENDDO   
233             ENDDO
234!
235!--          Urban-type surfaces
236             DO  l = 0, 1
237                surf_s = surf_usm_v(l)%start_index(j,i)
238                surf_e = surf_usm_v(l)%end_index(j,i)
239                DO  m = surf_s, surf_e
240                   k           = surf_usm_v(l)%k(m)
241                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) +                                 &                   
242                                    surf_usm_v(l)%mom_flux_uv(m) * ddy
243                ENDDO   
244             ENDDO
245
246!
247!--          Compute vertical diffusion. In case of simulating a surface layer,
248!--          respective grid diffusive fluxes are masked (flag 8) within this
249!--          loop, and added further below, else, simple gradient approach is
250!--          applied. Model top is also mask if top-momentum flux is given.
251             DO  k = nzb+1, nzt
252!
253!--             Determine flags to mask topography below and above. Flag 1 is
254!--             used to mask topography in general, and flag 8 implies
255!--             information about use_surface_fluxes. Flag 9 is used to control
256!--             momentum flux at model top. 
257                mask_bottom = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                           &
258                                     BTEST( wall_flags_0(k-1,j,i), 8 ) ) 
259                mask_top    = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                           &
260                                     BTEST( wall_flags_0(k+1,j,i), 8 ) ) *     &
261                              MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                           &
262                                     BTEST( wall_flags_0(k+1,j,i), 9 ) ) 
263                flag        = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                           &
264                                     BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) ) 
265!
266!--             Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
267                kmzp = 0.25_wp *                                               &
268                       ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
269                kmzm = 0.25_wp *                                               &
270                       ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
271
272                tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                      &
273                        + ( kmzp * ( ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i)   ) * ddzu(k+1)   &
274                                   + ( w(k,j,i)   - w(k,j,i-1) ) * ddx         &
275                                   ) * rho_air_zw(k)   * mask_top              &
276                          - kmzm * ( ( u(k,j,i)   - u(k-1,j,i)   ) * ddzu(k)   &
277                                   + ( w(k-1,j,i) - w(k-1,j,i-1) ) * ddx       &
278                                   ) * rho_air_zw(k-1) * mask_bottom           &
279                          ) * ddzw(k) * drho_air(k) * flag
280             ENDDO
281
282!
283!--          Vertical diffusion at the first grid point above the surface,
284!--          if the momentum flux at the bottom is given by the Prandtl law or
285!--          if it is prescribed by the user.
286!--          Difference quotient of the momentum flux is not formed over half
287!--          of the grid spacing (2.0*ddzw(k)) any more, since the comparison
288!--          with other (LES) models showed that the values of the momentum
289!--          flux becomes too large in this case.
290!--          The term containing w(k-1,..) (see above equation) is removed here
291!--          because the vertical velocity is assumed to be zero at the surface.
292             IF ( use_surface_fluxes )  THEN
293!
294!--             Default-type surfaces, upward-facing
295                surf_s = surf_def_h(0)%start_index(j,i)
296                surf_e = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
297                DO  m = surf_s, surf_e
298
299                   k   = surf_def_h(0)%k(m)
300
301                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                   &
302                        + ( - ( - surf_def_h(0)%usws(m) )                      &
303                          ) * ddzw(k) * drho_air(k)
304                ENDDO
305!
306!--             Default-type surfaces, dowward-facing
307                surf_s = surf_def_h(1)%start_index(j,i)
308                surf_e = surf_def_h(1)%end_index(j,i)
309                DO  m = surf_s, surf_e
310
311                   k   = surf_def_h(1)%k(m)
312
313                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                   &
314                        + ( - surf_def_h(1)%usws(m)                            &
315                          ) * ddzw(k) * drho_air(k)
316                ENDDO
317!
318!--             Natural-type surfaces, upward-facing
319                surf_s = surf_lsm_h%start_index(j,i)
320                surf_e = surf_lsm_h%end_index(j,i)
321                DO  m = surf_s, surf_e
322
323                   k   = surf_lsm_h%k(m)
324
325                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                   &
326                        + ( - ( - surf_lsm_h%usws(m) )                         &
327                          ) * ddzw(k) * drho_air(k)
328                ENDDO
329!
330!--             Urban-type surfaces, upward-facing
331                surf_s = surf_usm_h%start_index(j,i)
332                surf_e = surf_usm_h%end_index(j,i)
333                DO  m = surf_s, surf_e
334
335                   k   = surf_usm_h%k(m)
336
337                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                   &
338                       + ( - ( - surf_usm_h%usws(m) )                          &
339                         ) * ddzw(k) * drho_air(k)
340                ENDDO
341
342             ENDIF
343!
344!--          Add momentum flux at model top
345             IF ( use_top_fluxes  .AND.  constant_top_momentumflux )  THEN
346                surf_s = surf_def_h(2)%start_index(j,i)
347                surf_e = surf_def_h(2)%end_index(j,i)
348                DO  m = surf_s, surf_e
349
350                   k   = surf_def_h(2)%k(m)
351
352                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                   &
353                        + ( - surf_def_h(2)%usws(m) ) * ddzw(k) * drho_air(k)
354                ENDDO
355             ENDIF
356
357          ENDDO
358       ENDDO
359
360    END SUBROUTINE diffusion_u
361
362
363!------------------------------------------------------------------------------!
364! Description:
365! ------------
366!> Call for grid point i,j
367!------------------------------------------------------------------------------!
368    SUBROUTINE diffusion_u_ij( i, j )
369
370       USE arrays_3d,                                                          &
371           ONLY:  ddzu, ddzw, km, tend, u, v, w, drho_air, rho_air_zw
372       
373       USE control_parameters,                                                 &
374           ONLY:  constant_top_momentumflux, use_surface_fluxes,               &
375                  use_top_fluxes
376       
377       USE grid_variables,                                                     &
378           ONLY:  ddx, ddx2, ddy
379       
380       USE indices,                                                            &
381           ONLY:  nzb, nzt, wall_flags_0
382     
383       USE kinds
384
385       USE surface_mod,                                                        &
386           ONLY :  surf_def_h, surf_def_v, surf_lsm_h, surf_lsm_v, surf_usm_h, &
387                   surf_usm_v
388
389       IMPLICIT NONE
390
391       INTEGER(iwp) ::  i             !< running index x direction
392       INTEGER(iwp) ::  j             !< running index y direction
393       INTEGER(iwp) ::  k             !< running index z direction
394       INTEGER(iwp) ::  l             !< running index of surface type, south- or north-facing wall
395       INTEGER(iwp) ::  m             !< running index surface elements
396       INTEGER(iwp) ::  surf_e        !< End index of surface elements at (j,i)-gridpoint
397       INTEGER(iwp) ::  surf_s        !< Start index of surface elements at (j,i)-gridpoint
398
399       REAL(wp)     ::  flag          !< flag to mask topography grid points
400       REAL(wp)     ::  kmym          !< diffusion coefficient on southward side of the u-gridbox - interpolated onto xu-yv grid
401       REAL(wp)     ::  kmyp          !<diffusion coefficient on northward side of the u-gridbox - interpolated onto xu-yv grid
402       REAL(wp)     ::  kmzm          !< diffusion coefficient on bottom of the gridbox - interpolated onto xu-zw grid
403       REAL(wp)     ::  kmzp          !< diffusion coefficient on top of the gridbox - interpolated onto xu-zw grid
404       REAL(wp)     ::  mask_bottom   !< flag to mask vertical upward-facing surface       
405       REAL(wp)     ::  mask_north    !< flag to mask vertical surface north of the grid point
406       REAL(wp)     ::  mask_south    !< flag to mask vertical surface south of the grid point
407       REAL(wp)     ::  mask_top      !< flag to mask vertical downward-facing surface
408!
409!--    Compute horizontal diffusion
410       DO  k = nzb+1, nzt
411!
412!--       Predetermine flag to mask topography and wall-bounded grid points.
413!--       It is sufficient to masked only north- and south-facing surfaces, which
414!--       need special treatment for the u-component.
415          flag       = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp, BTEST( wall_flags_0(k,j,i),   1 ) ) 
416          mask_south = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp, BTEST( wall_flags_0(k,j-1,i), 1 ) )
417          mask_north = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp, BTEST( wall_flags_0(k,j+1,i), 1 ) )
418!
419!--       Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
420          kmyp = 0.25_wp * ( km(k,j,i)+km(k,j+1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j+1,i-1) )
421          kmym = 0.25_wp * ( km(k,j,i)+km(k,j-1,i)+km(k,j,i-1)+km(k,j-1,i-1) )
422
423          tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                            &
424                       + 2.0_wp * (                                            &
425                                 km(k,j,i)   * ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i)   )     &
426                               - km(k,j,i-1) * ( u(k,j,i)   - u(k,j,i-1) )     &
427                                   ) * ddx2 * flag                             &
428                                 + (                                           &
429                  mask_north * kmyp * ( ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i)     ) * ddy    &
430                                      + ( v(k,j+1,i) - v(k,j+1,i-1) ) * ddx    &
431                                      )                                        &
432                - mask_south * kmym * ( ( u(k,j,i)   - u(k,j-1,i)   ) * ddy    &
433                                      + ( v(k,j,i)   - v(k,j,i-1)   ) * ddx    &
434                                      )                                        &
435                                   ) * ddy  * flag
436       ENDDO
437
438!
439!--    Add horizontal momentum flux u'v' at north- (l=0) and south-facing (l=1)
440!--    surfaces. Note, in the the flat case, loops won't be entered as
441!--    start_index > end_index. Furtermore, note, no vertical natural surfaces
442!--    so far.           
443!--    Default-type surfaces
444       DO  l = 0, 1
445          surf_s = surf_def_v(l)%start_index(j,i)
446          surf_e = surf_def_v(l)%end_index(j,i)
447          DO  m = surf_s, surf_e
448             k           = surf_def_v(l)%k(m)
449             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + surf_def_v(l)%mom_flux_uv(m) * ddy
450          ENDDO   
451       ENDDO
452!
453!--    Natural-type surfaces
454       DO  l = 0, 1
455          surf_s = surf_lsm_v(l)%start_index(j,i)
456          surf_e = surf_lsm_v(l)%end_index(j,i)
457          DO  m = surf_s, surf_e
458             k           = surf_lsm_v(l)%k(m)
459             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + surf_lsm_v(l)%mom_flux_uv(m) * ddy
460          ENDDO   
461       ENDDO
462!
463!--    Urban-type surfaces
464       DO  l = 0, 1
465          surf_s = surf_usm_v(l)%start_index(j,i)
466          surf_e = surf_usm_v(l)%end_index(j,i)
467          DO  m = surf_s, surf_e
468             k           = surf_usm_v(l)%k(m)
469             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + surf_usm_v(l)%mom_flux_uv(m) * ddy
470          ENDDO   
471       ENDDO
472!
473!--    Compute vertical diffusion. In case of simulating a surface layer,
474!--    respective grid diffusive fluxes are masked (flag 8) within this
475!--    loop, and added further below, else, simple gradient approach is
476!--    applied. Model top is also mask if top-momentum flux is given.
477       DO  k = nzb+1, nzt
478!
479!--       Determine flags to mask topography below and above. Flag 1 is
480!--       used to mask topography in general, and flag 8 implies
481!--       information about use_surface_fluxes. Flag 9 is used to control
482!--       momentum flux at model top.
483          mask_bottom = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                                 &
484                               BTEST( wall_flags_0(k-1,j,i), 8 ) ) 
485          mask_top    = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                                 &
486                               BTEST( wall_flags_0(k+1,j,i), 8 ) ) *           &
487                        MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                                 &
488                               BTEST( wall_flags_0(k+1,j,i), 9 ) )
489          flag        = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                                 &
490                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) ) 
491!
492!--       Interpolate eddy diffusivities on staggered gridpoints
493          kmzp = 0.25_wp * ( km(k,j,i)+km(k+1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k+1,j,i-1) )
494          kmzm = 0.25_wp * ( km(k,j,i)+km(k-1,j,i)+km(k,j,i-1)+km(k-1,j,i-1) )
495
496          tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                            &
497                        + ( kmzp * ( ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i)   ) * ddzu(k+1)   &
498                                   + ( w(k,j,i)   - w(k,j,i-1) ) * ddx         &
499                                   ) * rho_air_zw(k)   * mask_top              &
500                          - kmzm * ( ( u(k,j,i)   - u(k-1,j,i)   ) * ddzu(k)   &
501                                   + ( w(k-1,j,i) - w(k-1,j,i-1) ) * ddx       &
502                                   ) * rho_air_zw(k-1) * mask_bottom           &
503                          ) * ddzw(k) * drho_air(k) * flag
504       ENDDO
505
506!
507!--    Vertical diffusion at the first surface grid points, if the
508!--    momentum flux at the bottom is given by the Prandtl law or if it is
509!--    prescribed by the user.
510!--    Difference quotient of the momentum flux is not formed over half of
511!--    the grid spacing (2.0*ddzw(k)) any more, since the comparison with
512!--    other (LES) models showed that the values of the momentum flux becomes
513!--    too large in this case.
514       IF ( use_surface_fluxes )  THEN
515!
516!--       Default-type surfaces, upward-facing
517          surf_s = surf_def_h(0)%start_index(j,i)
518          surf_e = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
519          DO  m = surf_s, surf_e
520
521             k   = surf_def_h(0)%k(m)
522
523             tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                         &
524                        + ( - ( - surf_def_h(0)%usws(m) )                      &
525                          ) * ddzw(k) * drho_air(k)
526          ENDDO
527!
528!--       Default-type surfaces, dowward-facing (except for model-top fluxes)
529          surf_s = surf_def_h(1)%start_index(j,i)
530          surf_e = surf_def_h(1)%end_index(j,i)
531          DO  m = surf_s, surf_e
532
533             k   = surf_def_h(1)%k(m)
534
535             tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                         &
536                        + ( - surf_def_h(1)%usws(m)                            &
537                          ) * ddzw(k) * drho_air(k)
538          ENDDO
539!
540!--       Natural-type surfaces, upward-facing
541          surf_s = surf_lsm_h%start_index(j,i)
542          surf_e = surf_lsm_h%end_index(j,i)
543          DO  m = surf_s, surf_e
544
545             k   = surf_lsm_h%k(m)
546
547             tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                         &
548                        + ( - ( - surf_lsm_h%usws(m) )                         &
549                          ) * ddzw(k) * drho_air(k)
550          ENDDO
551!
552!--       Urban-type surfaces, upward-facing
553          surf_s = surf_usm_h%start_index(j,i)
554          surf_e = surf_usm_h%end_index(j,i)
555          DO  m = surf_s, surf_e
556
557             k   = surf_usm_h%k(m)
558
559             tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                         &
560                       + ( - ( - surf_usm_h%usws(m) )                          &
561                         ) * ddzw(k) * drho_air(k)
562          ENDDO
563
564       ENDIF
565!
566!--    Add momentum flux at model top
567       IF ( use_top_fluxes  .AND.  constant_top_momentumflux )  THEN
568          surf_s = surf_def_h(2)%start_index(j,i)
569          surf_e = surf_def_h(2)%end_index(j,i)
570          DO  m = surf_s, surf_e
571
572             k   = surf_def_h(2)%k(m)
573
574             tend(k,j,i) = tend(k,j,i)                                         &
575                           + ( - surf_def_h(2)%usws(m) ) * ddzw(k) * drho_air(k)
576          ENDDO
577       ENDIF
578
579
580    END SUBROUTINE diffusion_u_ij
581
582 END MODULE diffusion_u_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.