source: palm/trunk/SOURCE/model_1d_mod.f90 @ 4180

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[2338]1!> @file model_1d_mod.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[2696]3! This file is part of the PALM model system.
[1036]4!
[2000]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.
[1036]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!
[3655]17! Copyright 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[254]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[1961]22!
[3049]23!
[1961]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: model_1d_mod.f90 4180 2019-08-21 14:37:54Z scharf $
[3274]27! Modularization of all bulk cloud physics code components
28!
[1961]29!
[1]30! Description:
31! ------------
[1682]32!> 1D-model to initialize the 3D-arrays.
33!> The temperature profile is set as steady and a corresponding steady solution
34!> of the wind profile is being computed.
35!> All subroutines required can be found within this file.
[1691]36!>
37!> @todo harmonize code with new surface_layer_fluxes module
[1709]38!> @bug 1D model crashes when using small grid spacings in the order of 1 m
[2965]39!> @fixme option "as_in_3d_model" seems to be an inappropriate option because
[2918]40!>        the 1D model uses different turbulence closure approaches at least if
41!>        the 3D model is set to LES-mode.
[1]42!------------------------------------------------------------------------------!
[2338]43 MODULE model_1d_mod
[1]44
[1320]45    USE arrays_3d,                                                             &
[2918]46        ONLY:  dd2zu, ddzu, ddzw, dzu, dzw, pt_init, q_init, ug, u_init,       &
[2338]47               vg, v_init, zu
[3274]48
49    USE basic_constants_and_equations_mod,                                     &
50        ONLY:  g, kappa, pi
[1320]51   
[2338]52    USE control_parameters,                                                    &
[3274]53        ONLY:  constant_diffusion, constant_flux_layer, dissipation_1d, f,     &
[2338]54               humidity, ibc_e_b, intermediate_timestep_count,                 &
[3274]55               intermediate_timestep_count_max, km_constant,                   &
[2338]56               message_string, mixing_length_1d, prandtl_number,               &
[2696]57               roughness_length, run_description_header, simulated_time_chr,   &
58               timestep_scheme, tsc, z0h_factor
[2338]59
[1320]60    USE indices,                                                               &
[2338]61        ONLY:  nzb, nzb_diff, nzt
[1320]62   
63    USE kinds
[1]64
[3083]65    USE pegrid,                                                                &
66        ONLY:  myid
[2338]67       
68
[1]69    IMPLICIT NONE
70
[2338]71    INTEGER(iwp) ::  current_timestep_number_1d = 0  !< current timestep number (1d-model)
[2696]72    INTEGER(iwp) ::  damp_level_ind_1d               !< lower grid index of damping layer (1d-model)
[2338]73
74    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE.  !< flag for output of run control header (1d-model)
75    LOGICAL ::  stop_dt_1d = .FALSE.             !< termination flag, used in case of too small timestep (1d-model)
76
[3083]77    REAL(wp) ::  alpha_buoyancy                !< model constant according to Koblitz (2013)
[3126]78    REAL(wp) ::  c_0 = 0.416179145_wp          !< = 0.03^0.25; model constant according to Koblitz (2013)
[3083]79    REAL(wp) ::  c_1 = 1.52_wp                 !< model constant according to Koblitz (2013)
80    REAL(wp) ::  c_2 = 1.83_wp                 !< model constant according to Koblitz (2013)
81    REAL(wp) ::  c_3                           !< model constant
82    REAL(wp) ::  c_mu                          !< model constant
[2696]83    REAL(wp) ::  damp_level_1d = -1.0_wp       !< namelist parameter
[2338]84    REAL(wp) ::  dt_1d = 60.0_wp               !< dynamic timestep (1d-model)
85    REAL(wp) ::  dt_max_1d = 300.0_wp          !< timestep limit (1d-model)
[2696]86    REAL(wp) ::  dt_pr_1d = 9999999.9_wp       !< namelist parameter
87    REAL(wp) ::  dt_run_control_1d = 60.0_wp   !< namelist parameter
88    REAL(wp) ::  end_time_1d = 864000.0_wp     !< namelist parameter
[3083]89    REAL(wp) ::  lambda                        !< maximum mixing length
[2338]90    REAL(wp) ::  qs1d                          !< characteristic humidity scale (1d-model)
91    REAL(wp) ::  simulated_time_1d = 0.0_wp    !< updated simulated time (1d-model)
[3083]92    REAL(wp) ::  sig_diss = 2.95_wp            !< model constant according to Koblitz (2013)
93    REAL(wp) ::  sig_e = 2.95_wp               !< model constant according to Koblitz (2013)
[2338]94    REAL(wp) ::  time_pr_1d = 0.0_wp           !< updated simulated time for profile output (1d-model)
95    REAL(wp) ::  time_run_control_1d = 0.0_wp  !< updated simulated time for run-control output (1d-model)
96    REAL(wp) ::  ts1d                          !< characteristic temperature scale (1d-model)
[2696]97    REAL(wp) ::  us1d                          !< friction velocity (1d-model)
98    REAL(wp) ::  usws1d                        !< u-component of the momentum flux (1d-model)
99    REAL(wp) ::  vsws1d                        !< v-component of the momentum flux (1d-model)
[2338]100    REAL(wp) ::  z01d                          !< roughness length for momentum (1d-model)
101    REAL(wp) ::  z0h1d                         !< roughness length for scalars (1d-model)
102
[2696]103    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  diss1d   !< tke dissipation rate (1d-model)
104    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  diss1d_p !< prognostic value of tke dissipation rate (1d-model)
105    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d      !< tke (1d-model)
[2338]106    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d_p    !< prognostic value of tke (1d-model)
[2696]107    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  kh1d     !< turbulent diffusion coefficient for heat (1d-model)
108    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  km1d     !< turbulent diffusion coefficient for momentum (1d-model)
109    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  l1d      !< mixing length for turbulent diffusion coefficients (1d-model)
[2918]110    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  l1d_init !< initial mixing length (1d-model)
[2338]111    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  l1d_diss !< mixing length for dissipation (1d-model)
[2696]112    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  rif1d    !< Richardson flux number (1d-model)
113    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_diss  !< tendency of diss (1d-model)
114    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_dissm !< weighted tendency of diss for previous sub-timestep (1d-model)
[2338]115    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_e     !< tendency of e (1d-model)
116    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_em    !< weighted tendency of e for previous sub-timestep (1d-model)
117    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_u     !< tendency of u (1d-model)
118    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_um    !< weighted tendency of u for previous sub-timestep (1d-model)
119    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_v     !< tendency of v (1d-model)
120    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_vm    !< weighted tendency of v for previous sub-timestep (1d-model)
[2696]121    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  u1d      !< u-velocity component (1d-model)
[2338]122    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  u1d_p    !< prognostic value of u-velocity component (1d-model)
[2696]123    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  v1d      !< v-velocity component (1d-model)
[2338]124    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  v1d_p    !< prognostic value of v-velocity component (1d-model)
125
126!
127!-- Initialize 1D model
128    INTERFACE init_1d_model
129       MODULE PROCEDURE init_1d_model
130    END INTERFACE init_1d_model
131
132!
133!-- Print profiles
134    INTERFACE print_1d_model
135       MODULE PROCEDURE print_1d_model
136    END INTERFACE print_1d_model
137
138!
139!-- Print run control information
140    INTERFACE run_control_1d
141       MODULE PROCEDURE run_control_1d
142    END INTERFACE run_control_1d
143
144!
145!-- Main procedure
146    INTERFACE time_integration_1d
147       MODULE PROCEDURE time_integration_1d
148    END INTERFACE time_integration_1d
149
150!
151!-- Calculate time step
152    INTERFACE timestep_1d
153       MODULE PROCEDURE timestep_1d
154    END INTERFACE timestep_1d
155
156    SAVE
157
158    PRIVATE
159!
160!-- Public interfaces
161    PUBLIC  init_1d_model
162
163!
164!-- Public variables
[2696]165    PUBLIC  damp_level_1d, damp_level_ind_1d, diss1d, dt_pr_1d,                &
166            dt_run_control_1d, e1d, end_time_1d, kh1d, km1d, l1d, rif1d, u1d,  &
167            us1d, usws1d, v1d, vsws1d
[2338]168
169
170    CONTAINS
171
172 SUBROUTINE init_1d_model
173 
[2918]174    USE grid_variables,                                                        &
175        ONLY:  dx, dy
176
[2338]177    IMPLICIT NONE
178
[2696]179    CHARACTER (LEN=9) ::  time_to_string  !< function to transform time from real to character string
180
181    INTEGER(iwp) ::  k  !< loop index
[1]182
183!
184!-- Allocate required 1D-arrays
[2696]185    ALLOCATE( diss1d(nzb:nzt+1), diss1d_p(nzb:nzt+1),                          &
186              e1d(nzb:nzt+1), e1d_p(nzb:nzt+1), kh1d(nzb:nzt+1),               &
[2918]187              km1d(nzb:nzt+1), l1d(nzb:nzt+1), l1d_init(nzb:nzt+1),            &
[2696]188              l1d_diss(nzb:nzt+1), rif1d(nzb:nzt+1), te_diss(nzb:nzt+1),       &
189              te_dissm(nzb:nzt+1), te_e(nzb:nzt+1),                            &
[2338]190              te_em(nzb:nzt+1), te_u(nzb:nzt+1), te_um(nzb:nzt+1),             &
191              te_v(nzb:nzt+1), te_vm(nzb:nzt+1), u1d(nzb:nzt+1),               &
192              u1d_p(nzb:nzt+1),  v1d(nzb:nzt+1), v1d_p(nzb:nzt+1) )
[1]193
194!
195!-- Initialize arrays
196    IF ( constant_diffusion )  THEN
[1001]197       km1d = km_constant
198       kh1d = km_constant / prandtl_number
[1]199    ELSE
[2696]200       diss1d = 0.0_wp; diss1d_p = 0.0_wp
[1353]201       e1d = 0.0_wp; e1d_p = 0.0_wp
202       kh1d = 0.0_wp; km1d = 0.0_wp
203       rif1d = 0.0_wp
[1]204!
205!--    Compute the mixing length
[2918]206       l1d_init(nzb) = 0.0_wp
[1]207
208       IF ( TRIM( mixing_length_1d ) == 'blackadar' )  THEN
209!
210!--       Blackadar mixing length
[1353]211          IF ( f /= 0.0_wp )  THEN
212             lambda = 2.7E-4_wp * SQRT( ug(nzt+1)**2 + vg(nzt+1)**2 ) /        &
213                               ABS( f ) + 1E-10_wp
[1]214          ELSE
[1353]215             lambda = 30.0_wp
[1]216          ENDIF
217
218          DO  k = nzb+1, nzt+1
[2918]219             l1d_init(k) = kappa * zu(k) / ( 1.0_wp + kappa * zu(k) / lambda )
[1]220          ENDDO
221
222       ELSEIF ( TRIM( mixing_length_1d ) == 'as_in_3d_model' )  THEN
223!
[2918]224!--       Use the same mixing length as in 3D model (LES-mode)
[3083]225          !> @todo rename (delete?) this option
226          !>  As the mixing length is different between RANS and LES mode, it
227          !>  must be distinguished here between these modes. For RANS mode,
228          !>  the mixing length is calculated accoding to Blackadar, which is
229          !>  the other option at this point.
230          !>  Maybe delete this option entirely (not appropriate in LES case)
231          !>  2018-03-20, gronemeier
[2918]232          DO  k = nzb+1, nzt
233             l1d_init(k)  = ( dx * dy * dzw(k) )**0.33333333333333_wp
234          ENDDO
235          l1d_init(nzt+1) = l1d_init(nzt)
[1]236
237       ENDIF
238    ENDIF
[2918]239    l1d      = l1d_init
240    l1d_diss = l1d_init
[2337]241    u1d      = u_init
242    u1d_p    = u_init
243    v1d      = v_init
244    v1d_p    = v_init
[1]245
246!
247!-- Set initial horizontal velocities at the lowest grid levels to a very small
248!-- value in order to avoid too small time steps caused by the diffusion limit
249!-- in the initial phase of a run (at k=1, dz/2 occurs in the limiting formula!)
[1353]250    u1d(0:1)   = 0.1_wp
251    u1d_p(0:1) = 0.1_wp
252    v1d(0:1)   = 0.1_wp
253    v1d_p(0:1) = 0.1_wp
[1]254
255!
256!-- For u*, theta* and the momentum fluxes plausible values are set
[1691]257    IF ( constant_flux_layer )  THEN
[1353]258       us1d = 0.1_wp   ! without initial friction the flow would not change
[1]259    ELSE
[3083]260       diss1d(nzb+1) = 0.001_wp
[1353]261       e1d(nzb+1)  = 1.0_wp
262       km1d(nzb+1) = 1.0_wp
263       us1d = 0.0_wp
[1]264    ENDIF
[1353]265    ts1d = 0.0_wp
266    usws1d = 0.0_wp
267    vsws1d = 0.0_wp
[996]268    z01d  = roughness_length
[978]269    z0h1d = z0h_factor * z01d 
[1960]270    IF ( humidity )  qs1d = 0.0_wp
[1]271
272!
[3083]273!-- Tendencies must be preset in order to avoid runtime errors
274    te_diss  = 0.0_wp
[2696]275    te_dissm = 0.0_wp
[3083]276    te_e  = 0.0_wp
[1353]277    te_em = 0.0_wp
278    te_um = 0.0_wp
279    te_vm = 0.0_wp
[46]280
281!
[2338]282!-- Set model constant
[3083]283    IF ( dissipation_1d == 'as_in_3d_model' )  c_0 = 0.1_wp
284    c_mu = c_0**4
[2338]285
286!
[1]287!-- Set start time in hh:mm:ss - format
288    simulated_time_chr = time_to_string( simulated_time_1d )
289
290!
[2337]291!-- Integrate the 1D-model equations using the Runge-Kutta scheme
[1]292    CALL time_integration_1d
293
294
295 END SUBROUTINE init_1d_model
296
297
298
299!------------------------------------------------------------------------------!
300! Description:
301! ------------
[2338]302!> Runge-Kutta time differencing scheme for the 1D-model.
[1]303!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]304 
305 SUBROUTINE time_integration_1d
[1]306
307    IMPLICIT NONE
308
[2696]309    CHARACTER (LEN=9) ::  time_to_string  !< function to transform time from real to character string
310
[2338]311    INTEGER(iwp) ::  k  !< loop index
[2696]312
[2338]313    REAL(wp) ::  a            !< auxiliary variable
314    REAL(wp) ::  b            !< auxiliary variable
315    REAL(wp) ::  dpt_dz       !< vertical temperature gradient
316    REAL(wp) ::  flux         !< vertical temperature gradient
317    REAL(wp) ::  kmzm         !< Km(z-dz/2)
318    REAL(wp) ::  kmzp         !< Km(z+dz/2)
319    REAL(wp) ::  l_stable     !< mixing length for stable case
320    REAL(wp) ::  pt_0         !< reference temperature
321    REAL(wp) ::  uv_total     !< horizontal wind speed
[1]322
323!
324!-- Determine the time step at the start of a 1D-simulation and
325!-- determine and printout quantities used for run control
[3083]326    dt_1d = 0.01_wp
[1]327    CALL run_control_1d
328
329!
330!-- Start of time loop
331    DO  WHILE ( simulated_time_1d < end_time_1d  .AND.  .NOT. stop_dt_1d )
332
333!
334!--    Depending on the timestep scheme, carry out one or more intermediate
335!--    timesteps
336
337       intermediate_timestep_count = 0
338       DO  WHILE ( intermediate_timestep_count < &
339                   intermediate_timestep_count_max )
340
341          intermediate_timestep_count = intermediate_timestep_count + 1
342
343          CALL timestep_scheme_steering
344
345!
[2696]346!--       Compute all tendency terms. If a constant-flux layer is simulated,
347!--       k starts at nzb+2.
[1]348          DO  k = nzb_diff, nzt
349
[1353]350             kmzm = 0.5_wp * ( km1d(k-1) + km1d(k) )
351             kmzp = 0.5_wp * ( km1d(k) + km1d(k+1) )
[1]352!
353!--          u-component
354             te_u(k) =  f * ( v1d(k) - vg(k) ) + ( &
[1001]355                              kmzp * ( u1d(k+1) - u1d(k) ) * ddzu(k+1) &
356                            - kmzm * ( u1d(k) - u1d(k-1) ) * ddzu(k)   &
357                                                 ) * ddzw(k)
[1]358!
359!--          v-component
[1001]360             te_v(k) = -f * ( u1d(k) - ug(k) ) + (                     &
361                              kmzp * ( v1d(k+1) - v1d(k) ) * ddzu(k+1) &
362                            - kmzm * ( v1d(k) - v1d(k-1) ) * ddzu(k)   &
363                                                 ) * ddzw(k)
[1]364          ENDDO
365          IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
366             DO  k = nzb_diff, nzt
367!
[2696]368!--             TKE and dissipation rate
[1353]369                kmzm = 0.5_wp * ( km1d(k-1) + km1d(k) )
370                kmzp = 0.5_wp * ( km1d(k) + km1d(k+1) )
[75]371                IF ( .NOT. humidity )  THEN
[1]372                   pt_0 = pt_init(k)
373                   flux =  ( pt_init(k+1)-pt_init(k-1) ) * dd2zu(k)
374                ELSE
[1353]375                   pt_0 = pt_init(k) * ( 1.0_wp + 0.61_wp * q_init(k) )
376                   flux = ( ( pt_init(k+1) - pt_init(k-1) ) +                  &
[2337]377                            0.61_wp * ( pt_init(k+1) * q_init(k+1) -           &
378                                        pt_init(k-1) * q_init(k-1)   )         &
379                          ) * dd2zu(k)
[1]380                ENDIF
381
[2696]382!
383!--             Calculate dissipation rate if no prognostic equation is used for
384!--             dissipation rate
[1]385                IF ( dissipation_1d == 'detering' )  THEN
[3083]386                   diss1d(k) = c_0**3 * e1d(k) * SQRT( e1d(k) ) / l1d_diss(k)
[1]387                ELSEIF ( dissipation_1d == 'as_in_3d_model' )  THEN
[2918]388                   diss1d(k) = ( 0.19_wp + 0.74_wp * l1d_diss(k) / l1d_init(k) &
[2696]389                               ) * e1d(k) * SQRT( e1d(k) ) / l1d_diss(k)
[1]390                ENDIF
[2696]391!
392!--             TKE
[1]393                te_e(k) = km1d(k) * ( ( ( u1d(k+1) - u1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2&
394                                    + ( ( v1d(k+1) - v1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2&
395                                    )                                          &
396                                    - g / pt_0 * kh1d(k) * flux                &
397                                    +            (                             &
[1001]398                                     kmzp * ( e1d(k+1) - e1d(k) ) * ddzu(k+1)  &
399                                   - kmzm * ( e1d(k) - e1d(k-1) ) * ddzu(k)    &
[3083]400                                                 ) * ddzw(k) / sig_e           &
[2696]401                                   - diss1d(k)
402
403                IF ( dissipation_1d == 'prognostic' )  THEN
404!
405!--                dissipation rate
[3083]406                   IF ( rif1d(k) >= 0.0_wp )  THEN
407                      alpha_buoyancy = 1.0_wp - l1d(k) / lambda
408                   ELSE
409                      alpha_buoyancy = 1.0_wp - ( 1.0_wp + ( c_2 - 1.0_wp )    &
410                                                         / ( c_2 - c_1    ) )  &
411                                              * l1d(k) / lambda
412                   ENDIF
[3135]413                   c_3 = ( c_1 - c_2 ) * alpha_buoyancy + 1.0_wp
[3083]414                   te_diss(k) = ( km1d(k) *                                    &
[2696]415                                  ( ( ( u1d(k+1) - u1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2  &
416                                  + ( ( v1d(k+1) - v1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2  &
[3083]417                                  ) * ( c_1 + (c_2 - c_1) * l1d(k) / lambda )  &
[2696]418                                  - g / pt_0 * kh1d(k) * flux * c_3            &
[3083]419                                  - c_2 * diss1d(k)                            &
420                                ) * diss1d(k) / ( e1d(k) + 1.0E-20_wp )        &
421                                + (   kmzp * ( diss1d(k+1) - diss1d(k) )       &
[2696]422                                           * ddzu(k+1)                         &
423                                    - kmzm * ( diss1d(k) - diss1d(k-1) )       &
424                                           * ddzu(k)                           &
[3083]425                                  ) * ddzw(k) / sig_diss
[2696]426
427                ENDIF
428
[1]429             ENDDO
430          ENDIF
431
432!
[2696]433!--       Tendency terms at the top of the constant-flux layer.
[1]434!--       Finite differences of the momentum fluxes are computed using half the
435!--       normal grid length (2.0*ddzw(k)) for the sake of enhanced accuracy
[1691]436          IF ( constant_flux_layer )  THEN
[1]437
438             k = nzb+1
[1353]439             kmzm = 0.5_wp * ( km1d(k-1) + km1d(k) )
440             kmzp = 0.5_wp * ( km1d(k) + km1d(k+1) )
[75]441             IF ( .NOT. humidity )  THEN
[1]442                pt_0 = pt_init(k)
443                flux =  ( pt_init(k+1)-pt_init(k-1) ) * dd2zu(k)
444             ELSE
[1353]445                pt_0 = pt_init(k) * ( 1.0_wp + 0.61_wp * q_init(k) )
446                flux = ( ( pt_init(k+1) - pt_init(k-1) ) +                     &
[2337]447                         0.61_wp * ( pt_init(k+1) * q_init(k+1) -              &
448                                     pt_init(k-1) * q_init(k-1)   )            &
[1]449                       ) * dd2zu(k)
450             ENDIF
451
[2696]452!
453!--          Calculate dissipation rate if no prognostic equation is used for
454!--          dissipation rate
[1]455             IF ( dissipation_1d == 'detering' )  THEN
[3083]456                diss1d(k) = c_0**3 * e1d(k) * SQRT( e1d(k) ) / l1d_diss(k)
[1]457             ELSEIF ( dissipation_1d == 'as_in_3d_model' )  THEN
[2918]458                diss1d(k) = ( 0.19_wp + 0.74_wp * l1d_diss(k) / l1d_init(k) )  &
[2696]459                            * e1d(k) * SQRT( e1d(k) ) / l1d_diss(k)
[1]460             ENDIF
461
462!
463!--          u-component
[1001]464             te_u(k) = f * ( v1d(k) - vg(k) ) + (                              &
465                       kmzp * ( u1d(k+1) - u1d(k) ) * ddzu(k+1) + usws1d       &
[1353]466                                                ) * 2.0_wp * ddzw(k)
[1]467!
468!--          v-component
[1001]469             te_v(k) = -f * ( u1d(k) - ug(k) ) + (                             &
470                       kmzp * ( v1d(k+1) - v1d(k) ) * ddzu(k+1) + vsws1d       &
[1353]471                                                 ) * 2.0_wp * ddzw(k)
[1]472!
473!--          TKE
[2696]474             IF ( .NOT. dissipation_1d == 'prognostic' )  THEN
[3083]475                !> @query why integrate over 2dz
476                !>   Why is it allowed to integrate over two delta-z for e
477                !>   while for u and v it is not?
478                !>   2018-04-23, gronemeier
[2696]479                te_e(k) = km1d(k) * ( ( ( u1d(k+1) - u1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2&
480                                    + ( ( v1d(k+1) - v1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2&
481                                    )                                          &
482                                    - g / pt_0 * kh1d(k) * flux                &
483                                    +           (                              &
484                                     kmzp * ( e1d(k+1) - e1d(k) ) * ddzu(k+1)  &
485                                   - kmzm * ( e1d(k) - e1d(k-1) ) * ddzu(k)    &
[3083]486                                                 ) * ddzw(k) / sig_e           &
[2696]487                                   - diss1d(k)
488             ENDIF
489
[1]490          ENDIF
491
492!
493!--       Prognostic equations for all 1D variables
494          DO  k = nzb+1, nzt
495
[1001]496             u1d_p(k) = u1d(k) + dt_1d * ( tsc(2) * te_u(k) + &
497                                           tsc(3) * te_um(k) )
498             v1d_p(k) = v1d(k) + dt_1d * ( tsc(2) * te_v(k) + &
499                                           tsc(3) * te_vm(k) )
[1]500
501          ENDDO
502          IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
[2696]503
[1]504             DO  k = nzb+1, nzt
[1001]505                e1d_p(k) = e1d(k) + dt_1d * ( tsc(2) * te_e(k) + &
506                                              tsc(3) * te_em(k) )
[2696]507             ENDDO
[1]508
509!
510!--          Eliminate negative TKE values, which can result from the
511!--          integration due to numerical inaccuracies. In such cases the TKE
512!--          value is reduced to 10 percent of its old value.
[1353]513             WHERE ( e1d_p < 0.0_wp )  e1d_p = 0.1_wp * e1d
[3083]514
515             IF ( dissipation_1d == 'prognostic' )  THEN
516                DO  k = nzb+1, nzt
517                   diss1d_p(k) = diss1d(k) + dt_1d * ( tsc(2) * te_diss(k) + &
518                                                       tsc(3) * te_dissm(k) )
519                ENDDO
520                WHERE ( diss1d_p < 0.0_wp )  diss1d_p = 0.1_wp * diss1d
521             ENDIF
[1]522          ENDIF
523
524!
525!--       Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
526          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' ) THEN
527             IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
528
529                DO  k = nzb+1, nzt
530                   te_um(k) = te_u(k)
531                   te_vm(k) = te_v(k)
532                ENDDO
533
534                IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
535                   DO k = nzb+1, nzt
536                      te_em(k) = te_e(k)
537                   ENDDO
[2696]538                   IF ( dissipation_1d == 'prognostic' )  THEN
539                      DO k = nzb+1, nzt
540                         te_dissm(k) = te_diss(k)
541                      ENDDO
542                   ENDIF
[1]543                ENDIF
544
545             ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
546                         intermediate_timestep_count_max )  THEN
547
548                DO  k = nzb+1, nzt
[1353]549                   te_um(k) = -9.5625_wp * te_u(k) + 5.3125_wp * te_um(k)
550                   te_vm(k) = -9.5625_wp * te_v(k) + 5.3125_wp * te_vm(k)
[1]551                ENDDO
552
553                IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
554                   DO k = nzb+1, nzt
[1353]555                      te_em(k) = -9.5625_wp * te_e(k) + 5.3125_wp * te_em(k)
[1]556                   ENDDO
[2696]557                   IF ( dissipation_1d == 'prognostic' )  THEN
558                      DO k = nzb+1, nzt
[3083]559                         te_dissm(k) = -9.5625_wp * te_diss(k)  &
560                                     +  5.3125_wp * te_dissm(k)
[2696]561                      ENDDO
562                   ENDIF
[1]563                ENDIF
564
565             ENDIF
566          ENDIF
567
568!
569!--       Boundary conditions for the prognostic variables.
[2696]570!--       At the top boundary (nzt+1) u, v, e, and diss keep their initial
571!--       values (ug(nzt+1), vg(nzt+1), 0, 0).
[2334]572!--       At the bottom boundary, Dirichlet condition is used for u and v (0)
[2696]573!--       and Neumann condition for e and diss (e(nzb)=e(nzb+1)).
[1353]574          u1d_p(nzb) = 0.0_wp
575          v1d_p(nzb) = 0.0_wp
[667]576
[1]577!
578!--       Swap the time levels in preparation for the next time step.
579          u1d  = u1d_p
580          v1d  = v1d_p
581          IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
582             e1d  = e1d_p
[2696]583             IF ( dissipation_1d == 'prognostic' )  THEN
584                diss1d = diss1d_p
585             ENDIF
[1]586          ENDIF
587
588!
589!--       Compute diffusion quantities
590          IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
591
592!
[2696]593!--          First compute the vertical fluxes in the constant-flux layer
[1691]594             IF ( constant_flux_layer )  THEN
[1]595!
596!--             Compute theta* using Rif numbers of the previous time step
[2334]597                IF ( rif1d(nzb+1) >= 0.0_wp )  THEN
[1]598!
599!--                Stable stratification
[1353]600                   ts1d = kappa * ( pt_init(nzb+1) - pt_init(nzb) ) /          &
601                          ( LOG( zu(nzb+1) / z0h1d ) + 5.0_wp * rif1d(nzb+1) * &
602                                          ( zu(nzb+1) - z0h1d ) / zu(nzb+1)    &
[1]603                          )
604                ELSE
605!
606!--                Unstable stratification
[1353]607                   a = SQRT( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(nzb+1) )
608                   b = SQRT( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(nzb+1) /                 &
609                       zu(nzb+1) * z0h1d )
[2337]610
611                   ts1d = kappa * ( pt_init(nzb+1) - pt_init(nzb) ) /          &
612                          LOG( (a-1.0_wp) / (a+1.0_wp) *                       &
613                               (b+1.0_wp) / (b-1.0_wp) )
[1]614                ENDIF
615
[1691]616             ENDIF    ! constant_flux_layer
[3083]617             !> @todo combine if clauses
618             !>   The previous and following if clauses can be combined into a
619             !>   single clause
620             !>   2018-04-23, gronemeier
[1]621!
622!--          Compute the Richardson-flux numbers,
[2696]623!--          first at the top of the constant-flux layer using u* of the
624!--          previous time step (+1E-30, if u* = 0), then in the remaining area.
625!--          There the rif-numbers of the previous time step are used.
[1]626
[1691]627             IF ( constant_flux_layer )  THEN
[75]628                IF ( .NOT. humidity )  THEN
[1]629                   pt_0 = pt_init(nzb+1)
630                   flux = ts1d
631                ELSE
[1353]632                   pt_0 = pt_init(nzb+1) * ( 1.0_wp + 0.61_wp * q_init(nzb+1) )
633                   flux = ts1d + 0.61_wp * pt_init(k) * qs1d
[1]634                ENDIF
635                rif1d(nzb+1) = zu(nzb+1) * kappa * g * flux / &
[1353]636                               ( pt_0 * ( us1d**2 + 1E-30_wp ) )
[1]637             ENDIF
638
639             DO  k = nzb_diff, nzt
[75]640                IF ( .NOT. humidity )  THEN
[1]641                   pt_0 = pt_init(k)
642                   flux = ( pt_init(k+1) - pt_init(k-1) ) * dd2zu(k)
643                ELSE
[1353]644                   pt_0 = pt_init(k) * ( 1.0_wp + 0.61_wp * q_init(k) )
[1]645                   flux = ( ( pt_init(k+1) - pt_init(k-1) )                    &
[2337]646                            + 0.61_wp                                          &
647                            * (   pt_init(k+1) * q_init(k+1)                   &
648                                - pt_init(k-1) * q_init(k-1) )                 &
[1]649                          ) * dd2zu(k)
650                ENDIF
[1353]651                IF ( rif1d(k) >= 0.0_wp )  THEN
652                   rif1d(k) = g / pt_0 * flux /                                &
653                              (  ( ( u1d(k+1) - u1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2     &
654                               + ( ( v1d(k+1) - v1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2     &
655                               + 1E-30_wp                                      &
[1]656                              )
657                ELSE
[1353]658                   rif1d(k) = g / pt_0 * flux /                                &
659                              (  ( ( u1d(k+1) - u1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2     &
660                               + ( ( v1d(k+1) - v1d(k-1) ) * dd2zu(k) )**2     &
661                               + 1E-30_wp                                      &
662                              ) * ( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(k) )**0.25_wp
[1]663                ENDIF
664             ENDDO
665!
666!--          Richardson-numbers must remain restricted to a realistic value
667!--          range. It is exceeded excessively for very small velocities
668!--          (u,v --> 0).
[2059]669             WHERE ( rif1d < -5.0_wp )  rif1d = -5.0_wp
670             WHERE ( rif1d > 1.0_wp )  rif1d = 1.0_wp
[1]671
672!
673!--          Compute u* from the absolute velocity value
[1691]674             IF ( constant_flux_layer )  THEN
[1]675                uv_total = SQRT( u1d(nzb+1)**2 + v1d(nzb+1)**2 )
676
[1353]677                IF ( rif1d(nzb+1) >= 0.0_wp )  THEN
[1]678!
679!--                Stable stratification
680                   us1d = kappa * uv_total / (                                 &
[1353]681                             LOG( zu(nzb+1) / z01d ) + 5.0_wp * rif1d(nzb+1) * &
[1]682                                              ( zu(nzb+1) - z01d ) / zu(nzb+1) &
683                                             )
684                ELSE
685!
686!--                Unstable stratification
[1353]687                   a = 1.0_wp / SQRT( SQRT( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(nzb+1) ) )
688                   b = 1.0_wp / SQRT( SQRT( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(nzb+1) /  &
689                                                     zu(nzb+1) * z01d ) )
[2337]690                   us1d = kappa * uv_total / (                                 &
691                              LOG( (1.0_wp+b) / (1.0_wp-b) * (1.0_wp-a) /      &
692                                   (1.0_wp+a) ) +                              &
693                              2.0_wp * ( ATAN( b ) - ATAN( a ) )               &
694                                             )
[1]695                ENDIF
696
697!
698!--             Compute the momentum fluxes for the diffusion terms
699                usws1d  = - u1d(nzb+1) / uv_total * us1d**2
700                vsws1d  = - v1d(nzb+1) / uv_total * us1d**2
701
702!
[2696]703!--             Boundary condition for the turbulent kinetic energy and
704!--             dissipation rate at the top of the constant-flux layer.
[1]705!--             Additional Neumann condition de/dz = 0 at nzb is set to ensure
706!--             compatibility with the 3D model.
707                IF ( ibc_e_b == 2 )  THEN
[3083]708                   e1d(nzb+1) = ( us1d / c_0 )**2
[1]709                ENDIF
[2696]710                IF ( dissipation_1d == 'prognostic' )  THEN
[3083]711                   e1d(nzb+1) = ( us1d / c_0 )**2
[2696]712                   diss1d(nzb+1) = us1d**3 / ( kappa * zu(nzb+1) )
713                   diss1d(nzb) = diss1d(nzb+1)
714                ENDIF
[1]715                e1d(nzb) = e1d(nzb+1)
716
[1960]717                IF ( humidity ) THEN
[1]718!
719!--                Compute q*
[2334]720                   IF ( rif1d(nzb+1) >= 0.0_wp )  THEN
[1]721!
[1960]722!--                   Stable stratification
723                      qs1d = kappa * ( q_init(nzb+1) - q_init(nzb) ) /         &
[1353]724                          ( LOG( zu(nzb+1) / z0h1d ) + 5.0_wp * rif1d(nzb+1) * &
725                                          ( zu(nzb+1) - z0h1d ) / zu(nzb+1)    &
[1]726                          )
[1960]727                   ELSE
[1]728!
[1960]729!--                   Unstable stratification
730                      a = SQRT( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(nzb+1) )
731                      b = SQRT( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(nzb+1) /              &
732                                         zu(nzb+1) * z0h1d )
[2337]733                      qs1d = kappa * ( q_init(nzb+1) - q_init(nzb) ) /         &
734                             LOG( (a-1.0_wp) / (a+1.0_wp) *                    &
735                                  (b+1.0_wp) / (b-1.0_wp) )
736                   ENDIF
[1]737                ELSE
[1353]738                   qs1d = 0.0_wp
[2337]739                ENDIF
[1]740
[1691]741             ENDIF   !  constant_flux_layer
[1]742
743!
[2337]744!--          Compute the diabatic mixing length. The unstable stratification
745!--          must not be considered for l1d (km1d) as it is already considered
746!--          in the dissipation of TKE via l1d_diss. Otherwise, km1d would be
747!--          too large.
[3083]748             IF ( dissipation_1d /= 'prognostic' )  THEN
749                IF ( mixing_length_1d == 'blackadar' )  THEN
750                   DO  k = nzb+1, nzt
751                      IF ( rif1d(k) >= 0.0_wp )  THEN
752                         l1d(k) = l1d_init(k) / ( 1.0_wp + 5.0_wp * rif1d(k) )
753                         l1d_diss(k) = l1d(k)
754                      ELSE
755                         l1d(k) = l1d_init(k)
756                         l1d_diss(k) = l1d_init(k) *                           &
757                                       SQRT( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(k) )
758                      ENDIF
759                   ENDDO
760                ELSEIF ( mixing_length_1d == 'as_in_3d_model' )  THEN
761                   DO  k = nzb+1, nzt
762                      dpt_dz = ( pt_init(k+1) - pt_init(k-1) ) * dd2zu(k)
763                      IF ( dpt_dz > 0.0_wp )  THEN
764                         l_stable = 0.76_wp * SQRT( e1d(k) )                   &
765                                  / SQRT( g / pt_init(k) * dpt_dz ) + 1E-5_wp
766                      ELSE
767                         l_stable = l1d_init(k)
768                      ENDIF
769                      l1d(k) = MIN( l1d_init(k), l_stable )
[2337]770                      l1d_diss(k) = l1d(k)
[3083]771                   ENDDO
772                ENDIF
773             ELSE
[1]774                DO  k = nzb+1, nzt
[3083]775                   l1d(k) = c_0**3 * e1d(k) * SQRT( e1d(k) )                   &
776                          / ( diss1d(k) + 1.0E-30_wp )
[1]777                ENDDO
778             ENDIF
779
780!
781!--          Compute the diffusion coefficients for momentum via the
782!--          corresponding Prandtl-layer relationship and according to
[2337]783!--          Prandtl-Kolmogorov, respectively
[1691]784             IF ( constant_flux_layer )  THEN
[1353]785                IF ( rif1d(nzb+1) >= 0.0_wp )  THEN
786                   km1d(nzb+1) = us1d * kappa * zu(nzb+1) /                    &
787                                 ( 1.0_wp + 5.0_wp * rif1d(nzb+1) )
[1]788                ELSE
[1353]789                   km1d(nzb+1) = us1d * kappa * zu(nzb+1) *                    &
790                                 ( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(nzb+1) )**0.25_wp
[1]791                ENDIF
792             ENDIF
[3083]793
[2696]794             IF ( dissipation_1d == 'prognostic' )  THEN
795                DO  k = nzb_diff, nzt
796                   km1d(k) = c_mu * e1d(k)**2 / ( diss1d(k) + 1.0E-30_wp )
797                ENDDO
798             ELSE
799                DO  k = nzb_diff, nzt
[3083]800                   km1d(k) = c_0 * SQRT( e1d(k) ) * l1d(k)
[2696]801                ENDDO
802             ENDIF
[1]803
804!
805!--          Add damping layer
806             DO  k = damp_level_ind_1d+1, nzt+1
[1353]807                km1d(k) = 1.1_wp * km1d(k-1)
[1346]808                km1d(k) = MIN( km1d(k), 10.0_wp )
[1]809             ENDDO
810
811!
812!--          Compute the diffusion coefficient for heat via the relationship
813!--          kh = phim / phih * km
814             DO  k = nzb+1, nzt
[1353]815                IF ( rif1d(k) >= 0.0_wp )  THEN
[1]816                   kh1d(k) = km1d(k)
817                ELSE
[1353]818                   kh1d(k) = km1d(k) * ( 1.0_wp - 16.0_wp * rif1d(k) )**0.25_wp
[1]819                ENDIF
820             ENDDO
821
822          ENDIF   ! .NOT. constant_diffusion
823
824       ENDDO   ! intermediate step loop
825
826!
827!--    Increment simulated time and output times
828       current_timestep_number_1d = current_timestep_number_1d + 1
829       simulated_time_1d          = simulated_time_1d + dt_1d
830       simulated_time_chr         = time_to_string( simulated_time_1d )
831       time_pr_1d                 = time_pr_1d          + dt_1d
832       time_run_control_1d        = time_run_control_1d + dt_1d
833
834!
835!--    Determine and print out quantities for run control
836       IF ( time_run_control_1d >= dt_run_control_1d )  THEN
837          CALL run_control_1d
838          time_run_control_1d = time_run_control_1d - dt_run_control_1d
839       ENDIF
840
841!
842!--    Profile output on file
843       IF ( time_pr_1d >= dt_pr_1d )  THEN
844          CALL print_1d_model
845          time_pr_1d = time_pr_1d - dt_pr_1d
846       ENDIF
847
848!
849!--    Determine size of next time step
850       CALL timestep_1d
851
852    ENDDO   ! time loop
853
854
855 END SUBROUTINE time_integration_1d
856
857
858!------------------------------------------------------------------------------!
859! Description:
860! ------------
[1682]861!> Compute and print out quantities for run control of the 1D model.
[1]862!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]863 
864 SUBROUTINE run_control_1d
[1]865
[1682]866
[1]867    IMPLICIT NONE
868
[2338]869    INTEGER(iwp) ::  k     !< loop index
[1320]870   
[2338]871    REAL(wp) ::  alpha     !< angle of wind vector at top of constant-flux layer
872    REAL(wp) ::  energy    !< kinetic energy
873    REAL(wp) ::  umax      !< maximum of u
874    REAL(wp) ::  uv_total  !< horizontal wind speed
875    REAL(wp) ::  vmax      !< maximum of v
[1]876
877!
878!-- Output
879    IF ( myid == 0 )  THEN
880!
881!--    If necessary, write header
882       IF ( .NOT. run_control_header_1d )  THEN
[184]883          CALL check_open( 15 )
[1]884          WRITE ( 15, 100 )
885          run_control_header_1d = .TRUE.
886       ENDIF
887
888!
889!--    Compute control quantities
890!--    grid level nzp is excluded due to mirror boundary condition
[1353]891       umax = 0.0_wp; vmax = 0.0_wp; energy = 0.0_wp
[1]892       DO  k = nzb+1, nzt+1
893          umax = MAX( ABS( umax ), ABS( u1d(k) ) )
894          vmax = MAX( ABS( vmax ), ABS( v1d(k) ) )
[1353]895          energy = energy + 0.5_wp * ( u1d(k)**2 + v1d(k)**2 )
[1]896       ENDDO
[1322]897       energy = energy / REAL( nzt - nzb + 1, KIND=wp )
[1]898
899       uv_total = SQRT( u1d(nzb+1)**2 + v1d(nzb+1)**2 )
[1691]900       IF ( ABS( v1d(nzb+1) ) < 1.0E-5_wp )  THEN
[1346]901          alpha = ACOS( SIGN( 1.0_wp , u1d(nzb+1) ) )
[1]902       ELSE
903          alpha = ACOS( u1d(nzb+1) / uv_total )
[1353]904          IF ( v1d(nzb+1) <= 0.0_wp )  alpha = 2.0_wp * pi - alpha
[1]905       ENDIF
[1353]906       alpha = alpha / ( 2.0_wp * pi ) * 360.0_wp
[1]907
908       WRITE ( 15, 101 )  current_timestep_number_1d, simulated_time_chr, &
909                          dt_1d, umax, vmax, us1d, alpha, energy
910!
911!--    Write buffer contents to disc immediately
[1808]912       FLUSH( 15 )
[1]913
914    ENDIF
915
916!
917!-- formats
[2299]918100 FORMAT (///'1D run control output:'/ &
[1]919              &'------------------------------'// &
[2965]920           &'ITER.   HH:MM:SS    DT      UMAX   VMAX    U*   ALPHA   ENERG.'/ &
[1]921           &'-------------------------------------------------------------')
[2965]922101 FORMAT (I7,1X,A9,1X,F6.2,2X,F6.2,1X,F6.2,1X,F6.3,2X,F5.1,2X,F7.2)
[1]923
924
925 END SUBROUTINE run_control_1d
926
927
928
929!------------------------------------------------------------------------------!
930! Description:
931! ------------
[1682]932!> Compute the time step w.r.t. the diffusion criterion
[1]933!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]934 
935 SUBROUTINE timestep_1d
[1]936
937    IMPLICIT NONE
938
[2338]939    INTEGER(iwp) ::  k    !< loop index
[1]940
[2338]941    REAL(wp) ::  dt_diff  !< time step accorind to diffusion criterion
[3083]942    REAL(wp) ::  dt_old   !< previous time step
[2338]943    REAL(wp) ::  fac      !< factor of criterion
944    REAL(wp) ::  value    !< auxiliary variable
[1]945
946!
[3083]947!-- Save previous time step
948    dt_old = dt_1d
949
950!
[1]951!-- Compute the currently feasible time step according to the diffusion
952!-- criterion. At nzb+1 the half grid length is used.
[3083]953    fac = 0.125
[1]954    dt_diff = dt_max_1d
955    DO  k = nzb+2, nzt
[1353]956       value   = fac * dzu(k) * dzu(k) / ( km1d(k) + 1E-20_wp )
[1]957       dt_diff = MIN( value, dt_diff )
958    ENDDO
[1353]959    value   = fac * zu(nzb+1) * zu(nzb+1) / ( km1d(nzb+1) + 1E-20_wp )
[1]960    dt_1d = MIN( value, dt_diff )
961
962!
[3083]963!-- Limit the new time step to a maximum of 10 times the previous time step
964    dt_1d = MIN( dt_old * 10.0_wp, dt_1d )
965
966!
[1]967!-- Set flag when the time step becomes too small
[3083]968    IF ( dt_1d < ( 1.0E-15_wp * dt_max_1d ) )  THEN
[1]969       stop_dt_1d = .TRUE.
[254]970
[3046]971       WRITE( message_string, * ) 'timestep has exceeded the lower limit&',    &
[254]972                                  'dt_1d = ',dt_1d,' s   simulation stopped!'
973       CALL message( 'timestep_1d', 'PA0192', 1, 2, 0, 6, 0 )
974       
[1]975    ENDIF
976
977 END SUBROUTINE timestep_1d
978
979
980
981!------------------------------------------------------------------------------!
982! Description:
983! ------------
[1682]984!> List output of profiles from the 1D-model
[1]985!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]986 
987 SUBROUTINE print_1d_model
[1]988
989    IMPLICIT NONE
990
[2338]991    INTEGER(iwp) ::  k  !< loop parameter
[1]992
[2338]993    LOGICAL, SAVE :: write_first = .TRUE. !< flag for writing header
[1]994
995
996    IF ( myid == 0 )  THEN
997!
998!--    Open list output file for profiles from the 1D-model
999       CALL check_open( 17 )
1000
1001!
1002!--    Write Header
[2338]1003       IF ( write_first )  THEN
1004          WRITE ( 17, 100 )  TRIM( run_description_header )
1005          write_first = .FALSE.
1006       ENDIF
[1]1007
1008!
1009!--    Write the values
[2338]1010       WRITE ( 17, 104 )  TRIM( simulated_time_chr )
1011       WRITE ( 17, 101 )
[1]1012       WRITE ( 17, 102 )
1013       WRITE ( 17, 101 )
1014       DO  k = nzt+1, nzb, -1
1015          WRITE ( 17, 103)  k, zu(k), u1d(k), v1d(k), pt_init(k), e1d(k), &
[2696]1016                            rif1d(k), km1d(k), kh1d(k), l1d(k), diss1d(k)
[1]1017       ENDDO
1018       WRITE ( 17, 101 )
1019       WRITE ( 17, 102 )
1020       WRITE ( 17, 101 )
1021
1022!
1023!--    Write buffer contents to disc immediately
[1808]1024       FLUSH( 17 )
[1]1025
1026    ENDIF
1027
1028!
1029!-- Formats
[2338]1030100 FORMAT ('# ',A/'#',10('-')/'# 1d-model profiles')
1031104 FORMAT (//'# Time: ',A)
[2696]1032101 FORMAT ('#',111('-'))
1033102 FORMAT ('#  k     zu      u          v          pt         e          ',   &
1034            'rif        Km         Kh         l          diss   ')
1035103 FORMAT (1X,I4,1X,F7.1,9(1X,E10.3))
[1]1036
1037
1038 END SUBROUTINE print_1d_model
[2338]1039
1040
[3045]1041 END MODULE
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.