source: palm/trunk/SOURCE/init_pt_anomaly.f90 @ 4313

Last change on this file since 4313 was 4182, checked in by scharf, 22 months ago
  • corrected "Former revisions" section
  • minor formatting in "Former revisions" section
  • added "Author" section
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 5.2 KB
Line 
1!> @file init_pt_anomaly.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 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: init_pt_anomaly.f90 4182 2019-08-22 15:20:23Z suehring $
27! Corrected "Former revisions" section
28!
29! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
30! Added topography flags
31!
32! Revision 1.1  1997/08/29 08:58:56  raasch
33! Initial revision
34!
35!
36! Description:
37! ------------
38!> Impose a temperature perturbation for an advection test.
39!------------------------------------------------------------------------------!
40 SUBROUTINE init_pt_anomaly
41
42
43    USE arrays_3d,                                                             &
44        ONLY:  pt, zu
45
46    USE control_parameters
47
48    USE grid_variables,                                                        &
49        ONLY:  dx, dy
50
51    USE indices,                                                               &
52        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxr, ny, nyn, nys, nzb, nzt, wall_flags_0
53
54    USE kinds
55
56    IMPLICIT NONE
57
58    INTEGER(iwp) ::  i  !< grid index along x
59    INTEGER(iwp) ::  ic !< center index along x
60    INTEGER(iwp) ::  j  !< grid index along y
61    INTEGER(iwp) ::  jc !< center index along y
62    INTEGER(iwp) ::  k  !< grid index along z
63    INTEGER(iwp) ::  kc !< center index along z
64
65    REAL(wp)     ::  amount                               !< amount of temperature perturbation
66    REAL(wp)     ::  bubble_center_y                      !< center of bubble in y
67    REAL(wp)     ::  bubble_center_z = 170.0              !< center of bubble in z
68    REAL(wp)     ::  bubble_sigma_y = 300.0               !< width of bubble in y
69    REAL(wp)     ::  bubble_sigma_z = 150.0               !< width of bubble in z
70    REAL(wp)     ::  flag                                 !< flag to mask topography grid points
71    REAL(wp)     ::  initial_temperature_difference = 0.4 !< temperature perturbation for bubble in K
72    REAL(wp)     ::  radius                               !< radius of pt anomaly
73    REAL(wp)     ::  rc                                   !< radius of pt anomaly
74    REAL(wp)     ::  x                                    !< x dimension of pt anomaly
75    REAL(wp)     ::  y                                    !< y dimension of pt anomaly
76    REAL(wp)     ::  z                                    !< z dimension of pt anomaly
77
78
79!
80!-- Defaults: radius rc, strength z,
81!--           position of center: ic, jc, kc
82    rc =  10.0_wp * dx
83    ic =  ( nx+1 ) / 2
84    jc =  ic
85    kc =  nzt / 2
86
87    IF ( INDEX( initializing_actions, 'initialize_ptanom' ) /= 0 )  THEN
88!
89!--    Compute the perturbation.
90       DO  i = nxl, nxr
91          DO  j = nys, nyn
92             DO  k = nzb+1, nzt
93!
94!--             Predetermine flag to mask topography
95                flag = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp, BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
96
97                x = ( i - ic ) * dx
98                y = ( j - jc ) * dy
99                z = ABS( zu(k) - zu(kc) )
100                radius = SQRT( x**2 + y**2 + z**2 )
101                IF ( radius <= rc )  THEN
102                   amount = 5.0_wp * EXP( -( radius * 0.001_wp / 2.0_wp )**2 )
103                ELSE
104                   amount = 0.0_wp
105                ENDIF
106
107                pt(k,j,i) = pt(k,j,i) + amount * flag
108
109             ENDDO
110          ENDDO
111       ENDDO
112
113!
114!-- Initialize warm air bubble close to surface and homogenous elegonated
115!-- along x-Axis
116    ELSEIF ( INDEX( initializing_actions, 'initialize_bubble' ) /= 0 )  THEN
117!
118!--    Calculate y-center of model domain
119       bubble_center_y = ( ny + 1.0 ) * dy / 2.0
120
121!
122!--    Compute perturbation for potential temperaure
123       DO  i = nxl, nxr
124          DO  j = nys, nyn
125             DO  k = nzb+1, nzt
126!
127!--             Predetermine flag to mask topography
128                flag = MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp, BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
129
130                pt(k,j,i) = pt(k,j,i) +                                        &
131                               EXP( -0.5 * ( (j* dy  - bubble_center_y) /      &
132                                                       bubble_sigma_y )**2) *  &
133                               EXP( -0.5 * ( (zu(k)  - bubble_center_z) /      &
134                                                       bubble_sigma_z)**2) *   &
135                               initial_temperature_difference * flag
136             ENDDO
137          ENDDO
138       ENDDO
139    ENDIF
140
141!
142!-- Exchange of boundary values for temperature
143    CALL exchange_horiz( pt, nbgp )
144
145
146 END SUBROUTINE init_pt_anomaly
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.