source: palm/trunk/SOURCE/ls_forcing_mod.f90 @ 2233

Last change on this file since 2233 was 2233, checked in by suehring, 4 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 24.9 KB
Line 
1!> @file ls_forcing_mod.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
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 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! ------------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: ls_forcing_mod.f90 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring $
27!
28! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
29! Adopt to new topography structure, even though no well-conceived topography
30! concept concerning nudging and large-scale for exist so far.
31!
32! Also adopt to new surface-structure, i.e. fluxes are obtained from data-types
33!
34! 2104 2017-01-06 16:01:15Z knoop
35! Bugfix for approximation related flux input conversion
36!
37! 2071 2016-11-17 11:22:14Z maronga
38! Small bugfix (Resler)
39!
40! 2037 2016-10-26 11:15:40Z knoop
41! Anelastic approximation implemented
42!
43! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
44! Forced header and separation lines into 80 columns
45!
46! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
47! Module renamed
48!
49!
50! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
51! Code annotations made doxygen readable
52!
53! 1602 2015-06-22 07:50:56Z heinze
54! PA0370 changed to PA0363
55!
56! 1382 2014-04-30 12:15:41Z boeske
57! Renamed variables which store large scale forcing tendencies
58! pt_lsa -> td_lsa_lpt, pt_subs -> td_sub_lpt,
59! q_lsa  -> td_lsa_q,   q_subs  -> td_sub_q,
60! high|lowpt_lsa -> high|low_td_lsa_lpt, ...
61!
62! 1365 2014-04-22 15:03:56Z boeske
63! Usage of large scale forcing for pt and q enabled:
64! Added new subroutine ls_advec for horizontal large scale advection and large
65! scale subsidence,
66! error message in init_ls_forcing specified,
67! variable t renamed nt
68!
69! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
70! REAL constants provided with KIND-attribute
71!
72! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
73! ONLY-attribute added to USE-statements,
74! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
75! kinds are defined in new module kinds,
76! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
77! all variable declaration statements
78!
79! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
80! module interfaces removed
81!
82! 1299 2014-03-06 13:15:21Z heinze
83! Ensure a zero large scale vertical velocity at the surface
84! Bugfix: typo in case of boundary condition in if-clause
85!
86! 1276 2014-01-15 13:40:41Z heinze
87! Use LSF_DATA also in case of Dirichlet bottom boundary condition for scalars
88!
89! 1249 2013-11-06 10:45:47Z heinze
90! remove call of user module
91! reformatting
92!
93! 1241 2013-10-30 11:36:58Z heinze
94! Initial revision
95!
96! Description:
97! ------------
98!> Calculates large scale forcings (geostrophic wind and subsidence velocity) as
99!> well as surfaces fluxes dependent on time given in an external file (LSF_DATA).
100!> Code is based in parts on DALES and UCLA-LES.
101!--------------------------------------------------------------------------------!
102 MODULE ls_forcing_mod
103 
104
105    PRIVATE
106    PUBLIC init_ls_forcing, ls_forcing_surf, ls_forcing_vert, ls_advec
107    SAVE
108
109    INTERFACE ls_advec
110       MODULE PROCEDURE ls_advec
111       MODULE PROCEDURE ls_advec_ij
112    END INTERFACE ls_advec
113
114 CONTAINS
115
116!------------------------------------------------------------------------------!
117! Description:
118! ------------
119!> @todo Missing subroutine description.
120!------------------------------------------------------------------------------!
121    SUBROUTINE init_ls_forcing
122
123       USE arrays_3d,                                                          &
124           ONLY:  p_surf, pt_surf, q_surf, qsws_surf, shf_surf, td_lsa_lpt,    &
125                  td_lsa_q, td_sub_lpt, td_sub_q, time_surf, time_vert,        &
126                  ug_vert, vg_vert, wsubs_vert, zu
127
128       USE control_parameters,                                                 &
129           ONLY:  end_time, lsf_surf, lsf_vert, message_string, nlsf
130
131       USE indices,                                                            &
132           ONLY:  ngp_sums_ls, nzb, nz, nzt
133
134       USE kinds
135
136       USE statistics,                                                         &
137           ONLY:  sums_ls_l
138
139
140       IMPLICIT NONE
141
142       CHARACTER(100) ::  chmess      !<
143       CHARACTER(1)   ::  hash        !<
144
145       INTEGER(iwp) ::  ierrn         !<
146       INTEGER(iwp) ::  finput = 90   !<
147       INTEGER(iwp) ::  k             !<
148       INTEGER(iwp) ::  nt             !<
149
150       REAL(wp) ::  fac               !<
151       REAL(wp) ::  highheight        !<
152       REAL(wp) ::  highug_vert       !<
153       REAL(wp) ::  highvg_vert       !<
154       REAL(wp) ::  highwsubs_vert    !<
155       REAL(wp) ::  lowheight         !<
156       REAL(wp) ::  lowug_vert        !<
157       REAL(wp) ::  lowvg_vert        !<
158       REAL(wp) ::  lowwsubs_vert     !<
159       REAL(wp) ::  high_td_lsa_lpt   !<
160       REAL(wp) ::  low_td_lsa_lpt    !<
161       REAL(wp) ::  high_td_lsa_q     !<
162       REAL(wp) ::  low_td_lsa_q      !<
163       REAL(wp) ::  high_td_sub_lpt   !<
164       REAL(wp) ::  low_td_sub_lpt    !<
165       REAL(wp) ::  high_td_sub_q     !<
166       REAL(wp) ::  low_td_sub_q      !<
167       REAL(wp) ::  r_dummy           !<
168
169       ALLOCATE( p_surf(0:nlsf), pt_surf(0:nlsf), q_surf(0:nlsf),              &
170                 qsws_surf(0:nlsf), shf_surf(0:nlsf),                          &
171                 td_lsa_lpt(nzb:nzt+1,0:nlsf), td_lsa_q(nzb:nzt+1,0:nlsf),     &
172                 td_sub_lpt(nzb:nzt+1,0:nlsf), td_sub_q(nzb:nzt+1,0:nlsf),     &
173                 time_vert(0:nlsf), time_surf(0:nlsf),                         &
174                 ug_vert(nzb:nzt+1,0:nlsf), vg_vert(nzb:nzt+1,0:nlsf),         &
175                 wsubs_vert(nzb:nzt+1,0:nlsf) )
176
177       p_surf = 0.0_wp; pt_surf = 0.0_wp; q_surf = 0.0_wp; qsws_surf = 0.0_wp
178       shf_surf = 0.0_wp; time_vert = 0.0_wp; td_lsa_lpt = 0.0_wp
179       td_lsa_q = 0.0_wp; td_sub_lpt = 0.0_wp; td_sub_q = 0.0_wp
180       time_surf = 0.0_wp; ug_vert = 0.0_wp; vg_vert = 0.0_wp
181       wsubs_vert = 0.0_wp
182
183!
184!--    Array for storing large scale forcing and nudging tendencies at each
185!--    timestep for data output
186       ALLOCATE( sums_ls_l(nzb:nzt+1,0:7) )
187       sums_ls_l = 0.0_wp
188
189       ngp_sums_ls = (nz+2)*6
190
191       OPEN ( finput, FILE='LSF_DATA', STATUS='OLD', &
192              FORM='FORMATTED', IOSTAT=ierrn )
193
194       IF ( ierrn /= 0 )  THEN
195          message_string = 'file LSF_DATA does not exist'
196          CALL message( 'ls_forcing', 'PA0368', 1, 2, 0, 6, 0 )
197       ENDIF
198
199       ierrn = 0
200!
201!--    First three lines of LSF_DATA contain header
202       READ ( finput, FMT='(a100)', IOSTAT=ierrn ) chmess
203       READ ( finput, FMT='(a100)', IOSTAT=ierrn ) chmess
204       READ ( finput, FMT='(a100)', IOSTAT=ierrn ) chmess
205
206       IF ( ierrn /= 0 )  THEN
207          message_string = 'errors in file LSF_DATA'
208          CALL message( 'ls_forcing', 'PA0369', 1, 2, 0, 6, 0 )
209       ENDIF
210
211!
212!--    Surface values are read in
213       nt     = 0
214       ierrn = 0
215
216       DO WHILE ( time_surf(nt) < end_time )
217          nt = nt + 1
218          READ ( finput, *, IOSTAT = ierrn ) time_surf(nt), shf_surf(nt),      &
219                                             qsws_surf(nt), pt_surf(nt),       &
220                                             q_surf(nt), p_surf(nt)
221
222          IF ( ierrn < 0 )  THEN
223            WRITE ( message_string, * ) 'No time dependent surface variables ',&
224                              'in&LSF_DATA for end of run found'
225
226             CALL message( 'ls_forcing', 'PA0363', 1, 2, 0, 6, 0 )
227          ENDIF
228       ENDDO
229
230       IF ( time_surf(1) > end_time )  THEN
231          WRITE ( message_string, * ) 'No time dependent surface variables in ',&
232                                     '&LSF_DATA for end of run found - ',      &
233                                     'lsf_surf is set to FALSE'
234          CALL message( 'ls_forcing', 'PA0371', 0, 0, 0, 6, 0 )
235          lsf_surf = .FALSE.
236       ENDIF
237
238!
239!--    Go to the end of the list with surface variables
240       DO WHILE ( ierrn == 0 )
241          READ ( finput, *, IOSTAT = ierrn ) r_dummy
242       ENDDO
243
244!
245!--    Profiles of ug, vg and w_subs are read in (large scale forcing)
246
247       nt = 0
248       DO WHILE ( time_vert(nt) < end_time )
249          nt = nt + 1
250          hash = "#"
251          ierrn = 1 ! not zero
252!
253!--       Search for the next line consisting of "# time",
254!--       from there onwards the profiles will be read
255          DO WHILE ( .NOT. ( hash == "#" .AND. ierrn == 0 ) ) 
256             READ ( finput, *, IOSTAT=ierrn ) hash, time_vert(nt)
257             IF ( ierrn < 0 )  THEN
258                WRITE( message_string, * ) 'No time dependent vertical profiles',&
259                                 ' in&LSF_DATA for end of run found'
260                CALL message( 'ls_forcing', 'PA0372', 1, 2, 0, 6, 0 )
261             ENDIF
262          ENDDO
263
264          IF ( nt == 1 .AND. time_vert(nt) > end_time ) EXIT
265
266          READ ( finput, *, IOSTAT=ierrn ) lowheight, lowug_vert, lowvg_vert,  &
267                                           lowwsubs_vert, low_td_lsa_lpt,      &
268                                           low_td_lsa_q, low_td_sub_lpt,       &
269                                           low_td_sub_q
270          IF ( ierrn /= 0 )  THEN
271             message_string = 'errors in file LSF_DATA'
272             CALL message( 'ls_forcing', 'PA0369', 1, 2, 0, 6, 0 )
273          ENDIF
274
275          READ ( finput, *, IOSTAT=ierrn ) highheight, highug_vert,            &
276                                           highvg_vert, highwsubs_vert,        &
277                                           high_td_lsa_lpt, high_td_lsa_q,     &
278                                           high_td_sub_lpt, high_td_sub_q
279     
280          IF ( ierrn /= 0 )  THEN
281             message_string = 'errors in file LSF_DATA'
282             CALL message( 'ls_forcing', 'PA0369', 1, 2, 0, 6, 0 )
283          ENDIF
284
285
286          DO  k = nzb, nzt+1
287             IF ( highheight < zu(k) )  THEN
288                lowheight      = highheight
289                lowug_vert     = highug_vert
290                lowvg_vert     = highvg_vert
291                lowwsubs_vert  = highwsubs_vert
292                low_td_lsa_lpt = high_td_lsa_lpt
293                low_td_lsa_q   = high_td_lsa_q
294                low_td_sub_lpt = high_td_sub_lpt
295                low_td_sub_q   = high_td_sub_q
296
297                ierrn = 0
298                READ ( finput, *, IOSTAT=ierrn ) highheight, highug_vert,      &
299                                                 highvg_vert, highwsubs_vert,  &
300                                                 high_td_lsa_lpt,              &
301                                                 high_td_lsa_q,                &
302                                                 high_td_sub_lpt, high_td_sub_q
303
304                IF ( ierrn /= 0 )  THEN
305                   WRITE( message_string, * ) 'zu(nzt+1) = ', zu(nzt+1), 'm ', &
306                        'is higher than the maximum height in LSF_DATA which ',&
307                        'is ', lowheight, 'm. Interpolation on PALM ',         &
308                        'grid is not possible.'
309                   CALL message( 'ls_forcing', 'PA0395', 1, 2, 0, 6, 0 )
310                ENDIF
311
312             ENDIF
313
314!
315!--          Interpolation of prescribed profiles in space
316             fac = (highheight-zu(k))/(highheight - lowheight)
317
318             ug_vert(k,nt)    = fac * lowug_vert                               &
319                                + ( 1.0_wp - fac ) * highug_vert
320             vg_vert(k,nt)    = fac * lowvg_vert                               &
321                                + ( 1.0_wp - fac ) * highvg_vert
322             wsubs_vert(k,nt) = fac * lowwsubs_vert                            &
323                                + ( 1.0_wp - fac ) * highwsubs_vert
324
325             td_lsa_lpt(k,nt) = fac * low_td_lsa_lpt                           &
326                                + ( 1.0_wp - fac ) * high_td_lsa_lpt
327             td_lsa_q(k,nt)   = fac * low_td_lsa_q                             &
328                                + ( 1.0_wp - fac ) * high_td_lsa_q
329             td_sub_lpt(k,nt) = fac * low_td_sub_lpt                           &
330                                + ( 1.0_wp - fac ) * high_td_sub_lpt
331             td_sub_q(k,nt)   = fac * low_td_sub_q                             &
332                                + ( 1.0_wp - fac ) * high_td_sub_q
333
334          ENDDO
335
336       ENDDO
337
338!
339!--    Large scale vertical velocity has to be zero at the surface
340       wsubs_vert(nzb,:) = 0.0_wp
341 
342       IF ( time_vert(1) > end_time )  THEN
343          WRITE ( message_string, * ) 'Time dependent large scale profile ',   &
344                             'forcing from&LSF_DATA sets in after end of ' ,   &
345                             'simulation - lsf_vert is set to FALSE'
346          CALL message( 'ls_forcing', 'PA0373', 0, 0, 0, 6, 0 )
347          lsf_vert = .FALSE.
348       ENDIF
349
350       CLOSE( finput )
351
352
353    END SUBROUTINE init_ls_forcing
354
355
356!------------------------------------------------------------------------------!
357! Description:
358! ------------
359!> @todo Missing subroutine description.
360!------------------------------------------------------------------------------!
361    SUBROUTINE ls_forcing_surf ( time )
362
363       USE arrays_3d,                                                          &
364           ONLY:  p_surf, pt_surf, q_surf, qsws_surf, shf_surf,                &
365                  heatflux_input_conversion, waterflux_input_conversion,       &
366                  time_surf, time_vert, ug, ug_vert, vg, vg_vert
367
368       USE control_parameters,                                                 &
369           ONLY:  bc_q_b, ibc_pt_b, ibc_q_b, pt_surface, q_surface,            &
370                  surface_pressure
371
372       USE indices,                                                            &
373           ONLY:  nzb
374
375       USE kinds
376
377       USE surface_mod,                                                        &
378           ONLY:  surf_def_h, surf_lsm_h, surf_usm_h
379
380       IMPLICIT NONE
381
382       INTEGER(iwp) ::  nt                     !<
383
384       REAL(wp)             :: dum_surf_flux  !<
385       REAL(wp)             :: fac            !<
386       REAL(wp), INTENT(in) :: time           !<
387
388!
389!--    Interpolation in time of LSF_DATA at the surface
390       nt = 1
391       DO WHILE ( time > time_surf(nt) )
392          nt = nt + 1
393       ENDDO
394       IF ( time /= time_surf(nt) )  THEN
395         nt = nt - 1
396       ENDIF
397
398       fac = ( time -time_surf(nt) ) / ( time_surf(nt+1) - time_surf(nt) )
399
400       IF ( ibc_pt_b == 0 )  THEN
401!
402!--       In case of Dirichlet boundary condition shf must not
403!--       be set - it is calculated via MOST in prandtl_fluxes
404          pt_surface = pt_surf(nt) + fac * ( pt_surf(nt+1) - pt_surf(nt) )
405
406       ELSEIF ( ibc_pt_b == 1 )  THEN
407!
408!--       In case of Neumann boundary condition pt_surface is needed for
409!--       calculation of reference density
410          dum_surf_flux = ( shf_surf(nt) + fac *                               &
411                            ( shf_surf(nt+1) - shf_surf(nt) )                  &
412                          ) * heatflux_input_conversion(nzb)
413!
414!--       Save surface sensible heat flux on default, natural and urban surface
415!--       type, if required
416          IF ( surf_def_h(0)%ns >= 1 )  surf_def_h(0)%shf(:) = dum_surf_flux
417          IF ( surf_lsm_h%ns    >= 1 )  surf_lsm_h%shf(:)    = dum_surf_flux
418          IF ( surf_usm_h%ns    >= 1 )  surf_usm_h%shf(:)    = dum_surf_flux
419
420          pt_surface    = pt_surf(nt) + fac * ( pt_surf(nt+1) - pt_surf(nt) )
421
422       ENDIF
423
424       IF ( ibc_q_b == 0 )  THEN
425!
426!--       In case of Dirichlet boundary condition qsws must not
427!--       be set - it is calculated via MOST in prandtl_fluxes
428          q_surface = q_surf(nt) + fac * ( q_surf(nt+1) - q_surf(nt) )
429
430       ELSEIF ( ibc_q_b == 1 )  THEN
431          dum_surf_flux = ( qsws_surf(nt) + fac *                              &
432                             ( qsws_surf(nt+1) - qsws_surf(nt) )               &
433                             ) * waterflux_input_conversion(nzb)
434!
435!--       Save surface sensible heat flux on default, natural and urban surface
436!--       type, if required
437          IF ( surf_def_h(0)%ns >= 1 )  surf_def_h(0)%qsws(:) = dum_surf_flux
438          IF ( surf_lsm_h%ns    >= 1 )  surf_lsm_h%qsws(:)    = dum_surf_flux
439          IF ( surf_usm_h%ns    >= 1 )  surf_usm_h%qsws(:)    = dum_surf_flux
440
441       ENDIF
442
443       surface_pressure = p_surf(nt) + fac * ( p_surf(nt+1) - p_surf(nt) )
444
445    END SUBROUTINE ls_forcing_surf
446
447
448!------------------------------------------------------------------------------!
449! Description:
450! ------------
451!> @todo Missing subroutine description.
452!------------------------------------------------------------------------------!
453    SUBROUTINE ls_forcing_vert ( time )
454
455       USE arrays_3d,                                                          &
456           ONLY:  time_vert, ug, ug_vert, vg, vg_vert, w_subs, wsubs_vert
457
458       USE control_parameters,                                                 &
459           ONLY:  large_scale_subsidence
460
461       USE kinds
462
463       IMPLICIT NONE
464
465       INTEGER(iwp) ::  nt                     !<
466
467       REAL(wp)             ::  fac           !<
468       REAL(wp), INTENT(in) ::  time          !<
469
470!
471!--    Interpolation in time of LSF_DATA for ug, vg and w_subs
472       nt = 1
473       DO WHILE ( time > time_vert(nt) )
474          nt = nt + 1
475       ENDDO
476       IF ( time /= time_vert(nt) )  THEN
477         nt = nt - 1
478       ENDIF
479
480       fac = ( time-time_vert(nt) ) / ( time_vert(nt+1)-time_vert(nt) )
481
482       ug     = ug_vert(:,nt) + fac * ( ug_vert(:,nt+1) - ug_vert(:,nt) )
483       vg     = vg_vert(:,nt) + fac * ( vg_vert(:,nt+1) - vg_vert(:,nt) )
484
485       IF ( large_scale_subsidence )  THEN
486          w_subs = wsubs_vert(:,nt)                                            &
487                   + fac * ( wsubs_vert(:,nt+1) - wsubs_vert(:,nt) )
488       ENDIF
489
490    END SUBROUTINE ls_forcing_vert
491
492
493!------------------------------------------------------------------------------!
494! Description:
495! ------------
496!> Call for all grid points
497!------------------------------------------------------------------------------!
498    SUBROUTINE ls_advec ( time, prog_var )
499
500       USE arrays_3d,                                                          &
501           ONLY:  td_lsa_lpt, td_lsa_q, td_sub_lpt, td_sub_q, tend, time_vert       
502       
503       USE control_parameters,                                                 &
504           ONLY:  large_scale_subsidence, use_subsidence_tendencies
505       
506       USE indices
507       
508       USE kinds
509
510       IMPLICIT NONE
511
512       CHARACTER (LEN=*) ::  prog_var   !<
513
514       REAL(wp), INTENT(in)  :: time    !<
515       REAL(wp) :: fac                  !< 
516
517       INTEGER(iwp) ::  i               !<
518       INTEGER(iwp) ::  j               !<
519       INTEGER(iwp) ::  k               !<
520       INTEGER(iwp) ::  nt               !<
521
522!
523!--    Interpolation in time of LSF_DATA
524       nt = 1
525       DO WHILE ( time > time_vert(nt) )
526          nt = nt + 1
527       ENDDO
528       IF ( time /= time_vert(nt) )  THEN
529         nt = nt - 1
530       ENDIF
531
532       fac = ( time-time_vert(nt) ) / ( time_vert(nt+1)-time_vert(nt) )
533
534!
535!--    Add horizontal large scale advection tendencies of pt and q
536       SELECT CASE ( prog_var )
537
538          CASE ( 'pt' )
539
540             DO  i = nxl, nxr
541                DO  j = nys, nyn
542                   DO  k = nzb+1, nzt
543                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + td_lsa_lpt(k,nt) + fac *     &
544                                    ( td_lsa_lpt(k,nt+1) - td_lsa_lpt(k,nt) ) *&
545                                        MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
546                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
547                   ENDDO
548                ENDDO
549             ENDDO
550
551          CASE ( 'q' )
552
553             DO  i = nxl, nxr
554                DO  j = nys, nyn
555                   DO  k = nzb+1, nzt
556                      tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + td_lsa_q(k,nt) + fac *       &
557                                    ( td_lsa_q(k,nt+1) - td_lsa_q(k,nt) ) *    &
558                                        MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
559                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
560                   ENDDO
561                ENDDO
562             ENDDO
563
564       END SELECT
565
566!
567!--    Subsidence of pt and q with prescribed subsidence tendencies
568       IF ( large_scale_subsidence .AND. use_subsidence_tendencies )  THEN
569
570          SELECT CASE ( prog_var )
571
572             CASE ( 'pt' )
573
574                DO  i = nxl, nxr
575                   DO  j = nys, nyn
576                      DO  k = nzb+1, nzt
577                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + td_sub_lpt(k,nt) + fac *  &
578                                     ( td_sub_lpt(k,nt+1) - td_sub_lpt(k,nt) )*&
579                                        MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
580                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
581                      ENDDO
582                   ENDDO
583                ENDDO
584 
585             CASE ( 'q' )
586
587                DO  i = nxl, nxr
588                   DO  j = nys, nyn
589                      DO  k = nzb+1, nzt
590                         tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + td_sub_q(k,nt) + fac *    &
591                                       ( td_sub_q(k,nt+1) - td_sub_q(k,nt) ) * &
592                                        MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
593                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
594                      ENDDO
595                   ENDDO
596                ENDDO
597
598          END SELECT
599
600       ENDIF
601
602    END SUBROUTINE ls_advec
603
604
605!------------------------------------------------------------------------------!
606! Description:
607! ------------
608!> Call for grid point i,j
609!------------------------------------------------------------------------------!
610    SUBROUTINE ls_advec_ij ( i, j, time, prog_var )
611
612       USE arrays_3d,                                                          &
613           ONLY:  td_lsa_lpt, td_lsa_q, td_sub_lpt, td_sub_q, tend, time_vert       
614       
615       USE control_parameters,                                                 &
616           ONLY:  large_scale_subsidence, use_subsidence_tendencies
617       
618       USE indices
619       
620       USE kinds
621
622       IMPLICIT NONE
623
624       CHARACTER (LEN=*) ::  prog_var   !<
625
626       REAL(wp), INTENT(in)  :: time    !<
627       REAL(wp) :: fac                  !<
628
629       INTEGER(iwp) ::  i               !<
630       INTEGER(iwp) ::  j               !<
631       INTEGER(iwp) ::  k               !<
632       INTEGER(iwp) ::  nt               !<
633
634!
635!--    Interpolation in time of LSF_DATA
636       nt = 1
637       DO WHILE ( time > time_vert(nt) )
638          nt = nt + 1
639       ENDDO
640       IF ( time /= time_vert(nt) )  THEN
641         nt = nt - 1
642       ENDIF
643
644       fac = ( time-time_vert(nt) ) / ( time_vert(nt+1)-time_vert(nt) )
645
646!
647!--    Add horizontal large scale advection tendencies of pt and q
648       SELECT CASE ( prog_var )
649
650          CASE ( 'pt' )
651
652             DO  k = nzb+1, nzt
653                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + td_lsa_lpt(k,nt)                   &
654                             + fac * ( td_lsa_lpt(k,nt+1) - td_lsa_lpt(k,nt) )*&
655                                        MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
656                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
657             ENDDO
658
659          CASE ( 'q' )
660
661             DO  k = nzb+1, nzt
662                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + td_lsa_q(k,nt)                     &
663                              + fac * ( td_lsa_q(k,nt+1) - td_lsa_q(k,nt) ) *  &
664                                        MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
665                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
666             ENDDO
667
668       END SELECT
669
670!
671!--    Subsidence of pt and q with prescribed profiles
672       IF ( large_scale_subsidence .AND. use_subsidence_tendencies )  THEN
673
674          SELECT CASE ( prog_var )
675
676             CASE ( 'pt' )
677
678                DO  k = nzb+1, nzt
679                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + td_sub_lpt(k,nt) + fac *        &
680                                 ( td_sub_lpt(k,nt+1) - td_sub_lpt(k,nt) ) *   &
681                                        MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
682                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
683                ENDDO
684 
685             CASE ( 'q' )
686
687                DO  k = nzb+1, nzt
688                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + td_sub_q(k,nt) + fac *          &
689                                 ( td_sub_q(k,nt+1) - td_sub_q(k,nt) ) *       &
690                                        MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
691                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 0 ) )
692                ENDDO
693
694          END SELECT
695
696       ENDIF
697
698    END SUBROUTINE ls_advec_ij
699
700
701 END MODULE ls_forcing_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.