source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1360

Last change on this file since 1360 was 1360, checked in by hoffmann, 10 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 65.4 KB
RevLine 
[1]1 MODULE advection
2
[1036]3!--------------------------------------------------------------------------------!
4! This file is part of PALM.
5!
6! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
7! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
8! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
[1310]17! Copyright 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover
[1036]18!--------------------------------------------------------------------------------!
19!
[343]20! Current revisions:
[1092]21! ------------------
[1329]22!
[1360]23!
[1321]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: modules.f90 1360 2014-04-11 17:20:32Z hoffmann $
27!
[1360]28! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
29! particle_attributes moved to mod_particle_attributes.f90
30!
[1354]31! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
32! REAL constants provided with KIND-attribute
33!
[1329]34! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
35! REAL constants defined as wp-kind
36! -avs_output, data_output_format, do3d_compress, iso2d_output, netcdf_output
37!
[1321]38! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]39! ONLY-attribute added to USE-statements,
40! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
41! kinds are defined in new module kinds,
42! old module precision_kind is removed,
43! revision history before 2012 removed,
44! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
45! all variable declaration statements
[1319]46!
47! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
48! module cpulog moved to new separate module-file
49! interface for cpu_log removed
50!
[1315]51! 1314 2014-03-14 18:25:17Z suehring
52! + log_z_z0, number_of_sublayers, z0_av_global
[1309]53! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
54! +ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz, ntdim_3d
55!
[1258]56! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
57! set default values for grid indices of maximum velocity components
58! u|v|w_max_ijk
59!
[1242]60! 1241 2013-10-30 11:36:58Z heinze
[1241]61! Usage of nudging enabled
62! +nudging, ntnudge, ptnudge, qnudge, tnudge, unudge, vnudge, wnudge
63! increase pr_palm from 80 to 90 to allow for more standard profiles
[1066]64!
[1241]65! Enable prescribed time depenend surface fluxes and geostrophic wind read in
66! from external file LSF_DATA
67! +large_scale_forcing, lsf_surf, lsf_vert, nlsf, time_surf, shf_surf, qsws_surf,
68!  pt_surf, q_surf, p_surf, time_vert, ug_vert, vg_vert, wsubs_vert
[1222]69!
70! 1221 2013-09-10 08:59:13Z raasch
71! wall_flags_0 changed to 32bit int, +wall_flags_00,
72! +rflags_s_inner, rflags_invers
73!
[1217]74! 1216 2013-08-26 09:31:42Z raasch
75! +transpose_compute_overlap,
76! several variables are now defined in the serial (non-parallel) case also
77!
[1213]78! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
79! +tri
80!
[1182]81! 1179 2013-06-14 05:57:58Z raasch
82! +reference_state, ref_state, use_initial_profile_as_reference, vpt_reference,
83! use_reference renamed use_single_reference_value
84!
[1160]85! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
86! -bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
87! +use_cmax
88!
[1132]89! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch
90! +background_communication, i_left, i_right, j_north, j_south, req, req_count,
91! send_receive, sendrecv_in_background, wait_stat
92!
[1116]93! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
94! unused variables removed
95!
[1114]96! 1113 2013-03-10 02:48:14Z raasch
97! +on_device
98!
[1112]99! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
100! +tric, nr_timesteps_this_run
101!
[1107]102! 1106 2013-03-04 05:31:38Z raasch
103! array_kind renamed precision_kind, pdims defined in serial code
104! bugfix: default value assigned to coupling_start_time
105!
[1096]106! 1095 2013-02-03 02:21:01Z raasch
107! FORTRAN error in r1092 removed
108!
[1093]109! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
110! character length in some derived type changed for better alignment
111!
[1066]112! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
[1065]113! + c_sedimentation, limiter_sedimentation, turbulence, a_1, a_2, a_3, b_1, b_2,
114! + b_3, c_1, c_2, c_3, beta_cc
[1054]115!
[1065]116! bottom boundary condition of qr, nr changed from Dirichlet to Neumann
117!
[1054]118! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
[1053]119! necessary expansions according to the two new prognostic equations (nr, qr)
120! of the two-moment cloud physics scheme:
121! +*_init, flux_l_*, diss_l_*, flux_s_*, diss_s_*, *sws, *swst, tend_*, *, *_p
122! +t*_m, *_1, *_2, *_3, *_av, bc_*_b, bc_*_t, ibc_*_b, ibc_*_t, bc_*_t_val,
123! +*_vertical_gradient, *_surface_initial_change, *_vertical_gradient_level,
124! +*_vertical_gradient_level_ind, *_surface, constant_waterflux_*, 
125! +cloud_scheme, icloud_scheme, surface_waterflux_*, sums_ws*s_ws_l, wall_*flux
[979]126!
[1053]127! constants for the two-moment scheme:
128! +a_vent, a_term, b_vent, b_term, c_evap, c_term, cof, eps_sb, k_cc, k_cr, k_rr,
129! +k_br, kappa_rr, kin_vis_air, mu_constant_value, nc, pirho_l, dpirho_l, rho_1,
130! +schmidt, schmidt_p_1d3, stp, x0, xmin, xmax, dt_precipitation, w_precipitation
[1035]131!
[1053]132! steering parameters for the two_moment scheme:
133! +mu_constant, ventilation_effect
134!
[1037]135! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
136! code put under GPL (PALM 3.9)
137!
[1035]138! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
139! +output_format_netcdf
140!
[1017]141! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
142! +acc_rank, num_acc_per_node,
143! -adjust_mixing_length
144!
[1011]145! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
146! pointer free version can be generated with cpp switch __nopointer
147!
[1004]148! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
149! -grid_matching, nxa, nya, etc., nnx_pe, nny_pe, spl_*
150!
[1002]151! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
152! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
153! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
154! several pointer/target arrays converted to normal ones
155!
[997]156! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
157! -use_prior_plot1d_parameters
158!
[979]159! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
[978]160! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
161! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
162! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
163! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
164! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
[965]165!
166! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
[964]167! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
168! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
169! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
170! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
171! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
172! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
173! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
174! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
[863]175!
[952]176! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
177! changing profile_columns and profile_rows
178!
[941]179! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
180! +neutral
181!
[928]182! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
183! +masking_method
184!
[881]185! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
186! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
187!
[867]188! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
189! interface for global_min_max changed
190!
[863]191! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
[861]192! +wall_flags_0
193! -boundary_flags
194! +nzb_max
195! +adv_sca_1, +adv_mom_1
[850]196!
197! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
[849]198! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
199! particle_attributes,
200! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
201! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
[826]202!
[829]203! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
204! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
205! particle feature color renamed class
206!
[826]207! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
[824]208! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
209! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
[825]210! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
[824]211! rvar1|2|3
[825]212! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
213! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
[674]214!
[810]215! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
216! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
217!
[808]218! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
219! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
220! New parameter check_restart has been defined which is needed by
221! check_namelist_files only.
222!
[806]223! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
224! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
225!
[802]226! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
[801]227! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
228! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
229! for thread-safe summation in advec_ws.
230!
[3]231! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
232!
[1]233! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
234! version 3.1b (last under RCS control)
235!
236! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
237! Initial revision
238!
239!
240! Description:
241! ------------
242! Definition of variables for special advection schemes
243!------------------------------------------------------------------------------!
[1320]244    USE kinds
[1]245
[1320]246    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex
[1]247
248    SAVE
249
250 END MODULE advection
251
252
253
254
255 MODULE arrays_3d
256
257!------------------------------------------------------------------------------!
258! Description:
259! ------------
260! Definition of all arrays defined on the computational grid
261!------------------------------------------------------------------------------!
262
[1320]263    USE kinds
[1]264
[1320]265    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                     &
[978]266          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
267          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
[1241]268          nc_1d, nr_1d, ptdf_x, ptdf_y, p_surf, pt_surf, pt_1d, pt_init,       &
269          qsws_surf, q_1d, q_init, q_surf, qc_1d, qr_1d, rdf, rdf_sc,          & 
270          ref_state, sa_init, shf_surf, timenudge, time_surf, time_vert, ug,   &
271          u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw
[1]272
[1320]273    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                   &
[1111]274          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_nr, diss_s_pt, diss_s_q,             &
275          diss_s_qr, diss_s_sa, diss_s_u, diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg,  &
276          flux_s_e, flux_s_nr, flux_s_pt, flux_s_q, flux_s_qr, flux_s_sa,      &
277          flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                   &
[1241]278          mean_inflow_profiles, nrs, nrsws, nrswst, ptnudge, pt_slope_ref,     &
279          qnudge, qs, qsws, qswst, qswst_remote, qrs, qrsws, qrswst, rif,      &
280          saswsb, saswst, shf, tnudge, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst,      &
281          ug_vert, unudge, us, usws, uswst, vnudge, vg_vert, vsws, vswst,      &
282          wnudge, wsubs_vert, z0, z0h
[1]283
[1320]284    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                 &
[978]285          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
[1053]286          diss_l_nr, diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_qr, diss_l_sa, diss_l_u,      &
287          diss_l_v, diss_l_w, flux_l_e, flux_l_nr, flux_l_pt, flux_l_q,        &
288          flux_l_qr, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, kh, km, lad_s,   &
289          lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc, sec, sls, tend, tend_pt,    &
[1111]290          tend_nr, tend_q, tend_qr, tric, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,   &
291          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
[1]292
[1010]293#if defined( __nopointer )
[1320]294    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                         &
[1115]295          e, e_p, nr, nr_p, p, prho, pt, pt_p, q, q_p, qc, ql, ql_c, ql_v,     &
296          ql_vp, qr, qr_p, rho, sa, sa_p, te_m, tnr_m, tpt_m, tq_m, tqr_m,     &
297          tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
[1010]298#else
[1320]299    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                         &
[1053]300          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, nr_1, nr_2, nr_3, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,   &
[1115]301          q_2, q_3, qc_1, ql_v, ql_vp, ql_1, ql_2, qr_1, qr_2, qr_3, rho_1,    &
302          sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1, v_2, v_3, vpt_1, w_1, w_2, w_3
[1]303
[1320]304    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                     &
[1115]305          e, e_p, nr, nr_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, qc, ql, ql_c, qr, qr_p,    &
306          rho, sa, sa_p, te_m, tnr_m, tpt_m, tq_m, tqr_m, tsa_m, tu_m, tv_m,   &
307          tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
[1010]308#endif
[51]309
[1320]310    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall, tri
[1]311
[1320]312    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,   &
[667]313                                           gamma_y, gamma_z
314
[1241]315
[1]316    SAVE
317
318 END MODULE arrays_3d
319
320
321
322
323 MODULE averaging
324
325!------------------------------------------------------------------------------!
326! Description:
327! ------------
328! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
329!------------------------------------------------------------------------------!
[1320]330    USE kinds
[1]331
[1320]332    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,   &
[978]333                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
334                                          z0h_av
[1]335
[1320]336    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                         &
[1115]337          e_av, lpt_av, nr_av, p_av, pc_av, pr_av, prr_av, pt_av, q_av, qc_av, &
338          ql_av, ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qr_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av,&
339          u_av, v_av, vpt_av, w_av
[1053]340 
[1]341 END MODULE averaging
342
343
344
345 MODULE cloud_parameters
346
347!------------------------------------------------------------------------------!
348! Description:
349! ------------
350! Definition of variables and constants for cloud physics
351!------------------------------------------------------------------------------!
[1320]352    USE kinds
[1]353
[1053]354    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE., &
[1065]355                limiter_sedimentation = .TRUE., &
356                ventilation_effect = .FALSE.
357               
[824]358
[1327]359    REAL(wp) ::  a_1 = 8.69E-4_wp,     & !: coef. in turb. parametrization (cm-2 s3)
360                 a_2 = -7.38E-5_wp,    & !: coef. in turb. parametrization (cm-2 s3)
361                 a_3 = -1.40E-2_wp,    & !: coef. in turb. parametrization
362                 a_term = 9.65_wp,     & !: coef. for terminal velocity (m s-1)
363                 a_vent = 0.78_wp,     & !: coef. for ventilation effect
364                 b_1 = 11.45E-6_wp,    & !: coef. in turb. parametrization (m)
365                 b_2 = 9.68E-6_wp,     & !: coef. in turb. parametrization (m)
366                 b_3 = 0.62_wp,        & !: coef. in turb. parametrization
367                 b_term = 9.8_wp,      & !: coef. for terminal velocity (m s-1)
368                 b_vent = 0.308_wp,    & !: coef. for ventilation effect
369                 beta_cc = 3.09E-4_wp, & !: coef. in turb. parametrization (cm-2 s3)
[1320]370                 bfactor,           &
[1327]371                 c_1 = 4.82E-6_wp,     & !: coef. in turb. parametrization (m)
372                 c_2 = 4.8E-6_wp,      & !: coef. in turb. parametrization (m)
373                 c_3 = 0.76_wp,        & !: coef. in turb. parametrization
374                 c_const = 0.93_wp,    & !: const. in Taylor-microscale Reynolds number
375                 c_evap = 0.7_wp,      & !: constant in evaporation
376                 c_sedimentation = 2.0_wp, & !: Courant number of sedimentation process
377                 c_term = 600.0_wp,    & !: coef. for terminal velocity (m-1)
378                 cof(6) = (/ 76.18009172947146_wp,      & !: coefficients in the
379                             -86.50532032941677_wp,     & !: numerical
380                             24.01409824083091_wp,      & !: calculation of the
381                             -1.231739572450155_wp,     & !: gamma function
382                             0.1208650973866179E-2_wp,  &
383                             -0.5395239384953E-5_wp /), &
384                cp = 1005.0_wp,       & !: heat capacity of dry air (J kg-1 K-1)
385                diff_coeff_l = 0.23E-4_wp, & !: diffusivity of water vapor (m2 s-1)
[1320]386                effective_coll_efficiency, & !:
[1327]387                eps_ros = 1.0E-4_wp,  & !: accuracy of Rosenbrock method
388                eps_sb = 1.0E-20_wp,  & !: threshold in two-moments scheme
389                k_cc = 9.44E09_wp,    & !: const. cloud-cloud kernel (m3 kg-2 s-1)
390                k_cr0 = 4.33_wp,      & !: const. cloud-rain kernel (m3 kg-1 s-1)
391                k_rr = 7.12_wp,       & !: const. rain-rain kernel (m3 kg-1 s-1)
392                k_br = 1000._wp,      & !: const. in breakup parametrization (m-1)
393                k_st = 1.2E8_wp,      & !: const. in drizzle parametrization (m-1 s-1)
394                kappa_rr = 60.7_wp,   & !: const. in collision kernel (kg-1/3)
395                kin_vis_air = 1.4086E-5_wp, & !: kin. viscosity of air (m2 s-1)
396                l_v = 2.5E+06_wp,     & !: latent heat of vaporization (J kg-1)
[1320]397                l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, & !: l_v / cp, l_v / r_d, l_v / r_v
[1327]398                mass_of_solute = 1.0E-17_wp, & !: soluted NaCl (kg)
399                molecular_weight_of_solute = 0.05844_wp, & !: mol. m. NaCl (kg mol-1)
400                molecular_weight_of_water = 0.01801528_wp, & !: mol. m. H2O (kg mol-1)
401                nc_const = 70.0E6_wp, & !: cloud droplet concentration
402                prec_time_const = 0.001_wp, & !: coef. in Kessler scheme
[1320]403                pirho_l, dpirho_l, & !: pi * rho_l / 6.0; 6.0 / ( pi * rho_l )
[1327]404                rho_l = 1.0E3_wp,     & !: density of water (kg m-3)
405                ql_crit = 0.0005_wp,  & !: coef. in Kessler scheme
406                r_d = 287.0_wp,       & !: sp. gas const. dry air (J kg-1 K-1)
407                r_v = 461.51_wp,      & !: sp. gas const. water vapor (J kg-1 K-1)
408                schmidt = 0.71_wp,    & !: Schmidt number
409                schmidt_p_1d3,        & !: schmidt**( 1.0 / 3.0 )
410                sigma_gc = 1.3_wp,    & !: log-normal geometric standard deviation
411                stp = 2.5066282746310005_wp, & !: parameter in gamma function
412                thermal_conductivity_l = 2.43E-2_wp, & !: therm. cond. air (J m-1 s-1 K-1)
413                vanthoff = 2.0_wp,    & !: van't Hoff factor for NaCl
414                x0 = 2.6E-10_wp,      & !: separating drop mass (kg)
415                xrmin = 2.6E-10_wp,   & !: minimum rain drop size (kg)
416                xrmax = 5.0E-6_wp,    & !: maximum rain drop site (kg)
417                dt_precipitation = 100.0_wp, & !: timestep precipitation (s)
418                w_precipitation = 9.65_wp      !: maximum terminal velocity (m s-1)
[1]419
[1320]420    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  hyrho, pt_d_t, t_d_pt 
[1]421
[1320]422    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  precipitation_amount, &
423                                                precipitation_rate
[1053]424!
425!-- 3D array of precipitation rate
[1320]426    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prr
[72]427
[1]428    SAVE
429
430 END MODULE cloud_parameters
431
432
433
434
435 MODULE constants
436
437!------------------------------------------------------------------------------!
438! Description:
439! ------------
440! Definition of general constants
441!------------------------------------------------------------------------------!
[1320]442    USE kinds
[1]443
[1320]444    REAL(wp)  ::  pi = 3.141592654_wp
445    REAL(wp)  ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
[667]446   
[1]447
448    SAVE
449
450 END MODULE constants
451
452
453
454
455 MODULE control_parameters
456
457!------------------------------------------------------------------------------!
458! Description:
459! ------------
460! Definition of parameters for program control
461!------------------------------------------------------------------------------!
[1320]462    USE kinds
[1]463
464    TYPE plot_precision
[1092]465       CHARACTER (LEN=8) ::  variable
[1320]466       INTEGER(iwp)      ::  precision
[1]467    END TYPE plot_precision
468
469    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
470                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
471                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
472                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
473                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
474
475    TYPE file_status
476       LOGICAL ::  opened, opened_before
477    END TYPE file_status
[564]478   
479    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
[1]480
[564]481    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
482                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
[1]483
[213]484    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
485    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
486    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
487    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
488    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
[217]489    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
[213]490    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
[241]491    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
492                             loop_optimization = 'default', &
[667]493                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
[213]494                             psolver = 'poisfft', &
[667]495                             scalar_advec = 'ws-scheme'
[213]496    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
497                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
498                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
499                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
500                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
501                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
502                             bc_sa_t = 'neumann', &
503                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
504                             canopy_mode = 'block', &
[1053]505                             cloud_scheme = 'seifert_beheng', &
[213]506                             coupling_mode = 'uncoupled', &
507                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
508                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
509                             fft_method = 'system-specific', &
510                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
511                             random_generator = 'numerical-recipes', &
[1179]512                             reference_state = 'initial_profile', &
[213]513                             return_addres, return_username, &
[1053]514                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'                             
[1031]515    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, output_format_netcdf, &
516                             topography = 'flat'
[213]517    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
518    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
[667]519    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
520    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
[213]521    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
[1]522
[354]523    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
[1]524                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
[553]525    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
526         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
[410]527
[87]528    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
529    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
[564]530    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
[1]531
[410]532    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
[1]533    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
534
[1320]535    INTEGER(iwp) ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
536                     average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
537                     coupling_topology = 0, &
538                     dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
539                     disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
540                     dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
541                     dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
542                     do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
543                     dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
544                     dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
545                     grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, &
546                     ibc_pt_b, ibc_pt_t, ibc_q_b, ibc_q_t, &
547                     ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, icloud_scheme, &
548                     inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
549                     intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
550                     io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
551                     masks = 0, maximum_grid_level, &
552                     maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
553                     mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
554                     nlsf = 1000, ntnudge = 100, netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, &
555                     nr_timesteps_this_run = 0, &
556                     nsor = 20, nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
557                     nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
558                     recycling_plane, runnr = 0, &
559                     skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
560                     terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
[1]561
[1320]562    INTEGER(iwp) ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
563                     do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
564                     do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
565                     do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
566                     domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
567                     lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
568                     mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
569                     mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
570                     pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
571                     q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
572                     sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
573                     section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
574                     section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
575                     ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
576                     vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
577                     subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
[1]578
[807]579#if defined ( __check )
[1320]580    INTEGER(iwp) :: check_restart = 0
[807]581#endif
582
[1320]583    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) :: ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz, ntdim_3d
[1308]584
[1320]585    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
[1]586
[1320]587    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
588    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
589                    mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
[410]590
[1327]591    LOGICAL ::  bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
[707]592                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
[1159]593                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE.,&
[1]594                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
595                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
596                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
[19]597                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
[103]598                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
[95]599                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
[1115]600                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
[667]601                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
[849]602                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
603                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
[1327]604                do_sum = .FALSE., &
[1053]605                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
[1065]606                drizzle = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
[849]607                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
608                first_call_lpm = .TRUE., &
[493]609                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
[108]610                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
611                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
[411]612                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
[1327]613                large_scale_forcing = .FALSE., &
[1241]614                large_scale_subsidence = .FALSE., lsf_surf = .TRUE., &
615                lsf_vert = .TRUE., lptnudge = .FALSE., lqnudge = .FALSE., &
616                lunudge = .FALSE., lvnudge = .FALSE., lwnudge = .FALSE., &
[927]617                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
[1327]618                neutral = .FALSE., nudging = .FALSE., &
[1241]619                ocean = .FALSE., on_device = .FALSE., &
[1]620                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
621                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
[785]622                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
[964]623                precipitation = .FALSE., &
[785]624                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
625                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
626                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
[759]627                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
[1216]628                terminate_run = .FALSE., transpose_compute_overlap = .FALSE., &
629                turbulence = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
630                use_cmax = .TRUE., use_initial_profile_as_reference = .FALSE., &
[1179]631                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
632                use_single_reference_value = .FALSE., &
[151]633                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
634                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
[767]635                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
[667]636                ws_scheme_mom = .FALSE.
[1]637
638    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
639                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
640
[1327]641    REAL(wp) ::  advected_distance_x = 0.0_wp, advected_distance_y = 0.0_wp, &
642                 alpha_surface = 0.0_wp, atmos_ocean_sign = 1.0_wp, &
643                 averaging_interval = 0.0_wp, averaging_interval_pr = 9999999.9_wp, &
644                 averaging_interval_sp = 9999999.9_wp, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
645                 bottom_salinityflux = 0.0_wp, &
646                 building_height = 50.0_wp, building_length_x = 50.0_wp, &
647                 building_length_y = 50.0_wp, building_wall_left = 9999999.9_wp, &
648                 building_wall_south = 9999999.9_wp, canyon_height = 50.0_wp, &
649                 canyon_width_x = 9999999.9_wp, canyon_width_y = 9999999.9_wp, &
650                 canyon_wall_left = 9999999.9_wp, canyon_wall_south = 9999999.9_wp, &
651                 cthf = 0.0_wp, cfl_factor = -1.0_wp, cos_alpha_surface, &
652                 coupling_start_time = 0.0_wp, disturbance_amplitude = 0.25_wp, &
653                 disturbance_energy_limit = 0.01_wp, &
654                 disturbance_level_b = -9999999.9_wp, &
655                 disturbance_level_t = -9999999.9_wp, &
656                 dp_level_b = 0.0_wp, drag_coefficient = 0.0_wp, &
657                 dt = -1.0_wp, dt_averaging_input = 0.0_wp, &
658                 dt_averaging_input_pr = 9999999.9_wp, dt_coupling = 9999999.9_wp, &
659                 dt_data_output = 9999999.9_wp, &
660                 dt_data_output_av = 9999999.9_wp, dt_disturb = 9999999.9_wp, &
661                 dt_dopr = 9999999.9_wp, dt_dopr_listing = 9999999.9_wp, &
662                 dt_dopts = 9999999.9_wp, dt_dosp = 9999999.9_wp, dt_dots = 9999999.9_wp, &
663                 dt_do2d_xy = 9999999.9_wp, dt_do2d_xz = 9999999.9_wp, &
664                 dt_do2d_yz = 9999999.9_wp, dt_do3d = 9999999.9_wp, dt_dvrp = 9999999.9_wp, &
665                 dt_max = 20.0_wp, dt_micro = -1.0_wp, dt_restart = 9999999.9_wp, &
666                 dt_run_control = 60.0_wp, dt_3d = -1.0_wp, dz = -1.0_wp, &
667                 dz_max = 9999999.9_wp, dz_stretch_factor = 1.08_wp, &
668                 dz_stretch_level = 100000.0_wp, e_init = 0.0_wp, e_min = 0.0_wp, &
669                 end_time = 0.0_wp, &
670                 f = 0.0_wp, fs = 0.0_wp, g = 9.81_wp, inflow_damping_height = 9999999.9_wp, &
671                 inflow_damping_width = 9999999.9_wp, kappa = 0.4_wp, km_constant = -1.0_wp,&
672                 lad_surface = 0.0_wp, leaf_surface_concentration = 0.0_wp, &
673                 mask_scale_x = 1.0_wp, mask_scale_y = 1.0_wp, mask_scale_z = 1.0_wp, &
674                 maximum_cpu_time_allowed = 0.0_wp,  &
675                 molecular_viscosity = 1.461E-5_wp, &
676                 old_dt = 1.0E-10_wp, omega = 7.29212E-5_wp, omega_sor = 1.8_wp, &
677                 particle_maximum_age = 9999999.9_wp, &
678                 phi = 55.0_wp, prandtl_number = 1.0_wp, &
679                 precipitation_amount_interval = 9999999.9_wp, prho_reference, &
680                 pt_damping_factor = 0.0_wp, pt_damping_width = 0.0_wp, &
681                 pt_reference = 9999999.9_wp, pt_slope_offset = 0.0_wp, &
682                 pt_surface = 300.0_wp, pt_surface_initial_change = 0.0_wp, &
683                 q_surface = 0.0_wp, q_surface_initial_change = 0.0_wp, &
684                 rayleigh_damping_factor = -1.0_wp, rayleigh_damping_height = -1.0_wp, &
685                 recycling_width = 9999999.9_wp, residual_limit = 1.0E-4_wp, &
686                 restart_time = 9999999.9_wp, rho_reference, rho_surface, &
687                 rif_max = 1.0_wp, rif_min = -5.0_wp, roughness_length = 0.1_wp, &
688                 sa_surface = 35.0_wp, scalar_exchange_coefficient = 0.0_wp, &
689                 simulated_time = 0.0_wp, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
690                 skip_time_data_output = 0.0_wp, skip_time_data_output_av = 9999999.9_wp,&
691                 skip_time_dopr = 9999999.9_wp, skip_time_dosp = 9999999.9_wp, &
692                 skip_time_do2d_xy = 9999999.9_wp, skip_time_do2d_xz = 9999999.9_wp, &
693                 skip_time_do2d_yz = 9999999.9_wp, skip_time_do3d = 9999999.9_wp, &
694                 surface_heatflux = 9999999.9_wp, surface_pressure = 1013.25_wp, &
695                 surface_scalarflux = 9999999.9_wp, surface_waterflux = 9999999.9_wp, &
696                 s_surface = 0.0_wp, s_surface_initial_change = 0.0_wp, &
697                 termination_time_needed = -1.0_wp, time_coupling = 0.0_wp, &
698                 time_disturb = 0.0_wp, time_dopr = 0.0_wp, time_dopr_av = 0.0_wp, &
699                 time_dopr_listing = 0.0_wp, time_dopts = 0.0_wp, time_dosp = 0.0_wp, &
700                 time_dosp_av = 0.0_wp, time_dots = 0.0_wp, time_do2d_xy = 0.0_wp, &
701                 time_do2d_xz = 0.0_wp, time_do2d_yz = 0.0_wp, time_do3d = 0.0_wp, &
702                 time_do_av = 0.0_wp, time_do_sla = 0.0_wp, time_dvrp = 0.0_wp, &
703                 time_restart = 9999999.9_wp, time_run_control = 0.0_wp,&
704                 time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9_wp, &
705                 top_momentumflux_u = 9999999.9_wp, &
706                 top_momentumflux_v = 9999999.9_wp, top_salinityflux = 9999999.9_wp, &
707                 ug_surface = 0.0_wp, u_bulk = 0.0_wp, u_gtrans = 0.0_wp, &
708                 vg_surface = 0.0_wp, vpt_reference = 9999999.9_wp, &
709                 v_bulk = 0.0_wp, v_gtrans = 0.0_wp, wall_adjustment_factor = 1.8_wp, &
710                 z_max_do2d = -1.0_wp, z0h_factor = 1.0_wp
[1]711
[1327]712    REAL(wp) ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0_wp, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0_wp, &
713                 do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0_wp, dpdxy(1:2) = 0.0_wp, &
714                 dt_domask(max_masks) = 9999999.9_wp, lad_vertical_gradient(10) = 0.0_wp,&
715                 lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
[1320]716                 mask_scale(3), &
[1327]717                 pt_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
718                 pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
719                 q_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
720                 q_vertical_gradient_level(10) = -1.0_wp, &
721                 s_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
722                 s_vertical_gradient_level(10) = -1.0_wp, &
723                 sa_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
724                 sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
725                 skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9_wp, threshold(20) = 0.0_wp, &
726                 time_domask(max_masks) = 0.0_wp, &
727                 tsc(10) = (/ 1.0_wp, 1.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp /), &
728                 u_profile(100) = 9999999.9_wp, uv_heights(100) = 9999999.9_wp, &
729                 v_profile(100) = 9999999.9_wp, &
730                 ug_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
731                 ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
732                 vg_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
733                 vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
734                 volume_flow(1:2) = 0.0_wp, volume_flow_area(1:2) = 0.0_wp, &
735                 volume_flow_initial(1:2) = 0.0_wp, wall_heatflux(0:4) = 0.0_wp, &
736                 wall_humidityflux(0:4) = 0.0_wp, wall_nrflux(0:4) = 0.0_wp, &
737                 wall_qflux(0:4) = 0.0_wp, wall_qrflux(0:4) = 0.0_wp, &
738                 wall_salinityflux(0:4) = 0.0_wp, wall_scalarflux(0:4) = 0.0_wp, &
739                 subs_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
740                 subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp
[1]741
[1320]742    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
[1]743
[1320]744    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
[1327]745            mask_x = -1.0_wp, mask_y = -1.0_wp, mask_z = -1.0_wp
[1320]746    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
[1327]747            mask_x_loop = -1.0_wp, mask_y_loop = -1.0_wp, mask_z_loop = -1.0_wp
[553]748   
[410]749!
750!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
[1320]751       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
[240]752
[1]753    SAVE
754
755 END MODULE control_parameters
756
757
758
759 MODULE dvrp_variables
760
761!------------------------------------------------------------------------------!
762! Description:
763! ------------
764! Definition of variables used with dvrp-software
765!------------------------------------------------------------------------------!
766
[1320]767     USE kinds
768
[264]769    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
770                           particle_dvrpsize = 'none'
[1]771
772    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
773                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
774
775    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
776                           dvrp_file      = 'default',                    &
777                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
778                           dvrp_password  = '********',                   &
779                           dvrp_username  = ' '
780
[1320]781    INTEGER(iwp) ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
782                     dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
783                     nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
784                     nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
785                     pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
786                     pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
787                     vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
788                     vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
[1]789
[1320]790    INTEGER(iwp), DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
[1]791
[242]792    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
[260]793                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
[1]794                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
795
[1327]796    REAL(wp)    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9_wp, clip_dvrp_n = 9999999.9_wp, &
797                    clip_dvrp_r = 9999999.9_wp, clip_dvrp_s = 9999999.9_wp, &
798                    superelevation = 1.0_wp, superelevation_x = 1.0_wp,     &
799                    superelevation_y = 1.0_wp, vc_alpha = 38.0_wp
[1]800
[1327]801    REAL(wp), DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0_wp, 1.0_wp /), &
802                               dvrpsize_interval = (/ 0.0_wp, 1.0_wp /)
[264]803
[1327]804    REAL(wp), DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0_wp, 0.6_wp, 0.0_wp /), &
805                               topography_color = (/ 0.8_wp, 0.7_wp, 0.6_wp /)
[284]806
[412]807#if defined( __decalpha )
[1320]808    REAL(wp), DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/      &
[1327]809                                   -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
810                                   -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
811                                   -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp /), (/ 2, 10 /) )
[1]812
[1320]813    REAL(wp), DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                 &
[1327]814                                   0.9_wp, 0.9_wp, 0.9_wp,  0.8_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.8_wp, &
815                                   0.1_wp, 0.8_wp, 0.1_wp,  0.6_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.6_wp, &
816                                   0.1_wp, 0.6_wp, 0.1_wp,  0.4_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.4_wp, &
817                                   0.1_wp, 0.4_wp, 0.1_wp /), (/ 3, 10 /) )
[284]818
[1320]819    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
[1327]820                                   RESHAPE( (/ 270.0_sp, 225.0_sp, 225.0_sp, 180.0_sp,      &
821                                                70.0_sp,  25.0_sp,  25.0_sp, -25.0_sp,      &
822                                               ( 0.0_sp, i9 = 1, 192 ) /),         &
[1320]823                                            (/ 2, 100 /) ),                     &
[1327]824                                   interval_l_dvrp = 0.5_sp, interval_s_dvrp = 1.0_sp,&
825                                   interval_a_dvrp = 0.0_sp,                       &
[1320]826                                   interval_values_dvrp_prt,                    &
827                                   interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
[1327]828                                   (/ 270.0_sp, 225.0_sp, 225.0_sp, 180.0_sp, 70.0_sp, 25.0_sp,   &
829                                      25.0_sp, -25.0_sp, ( 0.0_sp, i9 = 1, 192 ) /),     &
[1320]830                                                   (/ 2, 100 /) ),              &
[1327]831                                   interval_l_dvrp_prt = 0.5_sp,                   &
832                                   interval_s_dvrp_prt = 1.0_sp,                   &
833                                   interval_a_dvrp_prt = 0.0_sp
[412]834#else
[1320]835    REAL(wp), DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
[1]836
[1320]837    REAL(wp), DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
[284]838
[1320]839    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
840                                   interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
[1327]841                                   interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5_sp, &
842                                   interval_l_dvrp_prt = 0.5_sp, interval_s_dvrp = 1.0_sp, &
843                                   interval_s_dvrp_prt = 1.0_sp, interval_a_dvrp = 0.0_sp, &
844                                   interval_a_dvrp_prt = 0.0_sp
[1]845
[1327]846    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
847                                     -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
848                                     -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
849                                     -1.0_wp, 1.0_wp /
[1]850
[1327]851    DATA  isosurface_color / 0.9_wp, 0.9_wp, 0.9_wp,  0.8_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.8_wp, &
852                             0.1_wp, 0.8_wp, 0.1_wp,  0.6_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.6_wp, &
853                             0.1_wp, 0.6_wp, 0.1_wp,  0.4_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.4_wp, &
854                             0.1_wp, 0.4_wp, 0.1_wp /
[284]855
[1327]856    DATA  interval_h_dvrp / 270.0_wp, 225.0_wp, 225.0_wp, 180.0_wp, 70.0_wp, 25.0_wp, &
857                            25.0_wp, -25.0_wp, 192 * 0.0_wp /
[271]858
[1327]859    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0_wp, 225.0_wp, 225.0_wp, 180.0_wp, 70.0_wp, 25.0_wp, &
860                                25.0_wp, -25.0_wp, 192 * 0.0_wp /
[412]861#endif
[1]862
[1320]863    REAL(sp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
[1]864
865    TYPE steering
[1092]866       CHARACTER (LEN=24) ::  name
[1320]867       REAL(sp)           ::  min, max
868       INTEGER(iwp)       ::  imin, imax
[1]869    END TYPE steering
870
871    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
872
873    SAVE
874
875 END MODULE dvrp_variables
876
877
878
879
880 MODULE grid_variables
881
882!------------------------------------------------------------------------------!
883! Description:
884! ------------
885! Definition of grid spacings
886!------------------------------------------------------------------------------!
887
[1320]888    USE kinds
[1]889
[1353]890    REAL(wp) ::  ddx, ddx2, dx = 1.0_wp, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0_wp, dy2
[1]891
[1320]892    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
[1]893
[1320]894    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
895                                              fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
896                                              wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
897                                              zu_s_inner, zw_w_inner
898
[1]899    SAVE
900
901 END MODULE grid_variables
902
903
904
905
906 MODULE indices
907
908!------------------------------------------------------------------------------!
909! Description:
910! ------------
[1221]911! Definition of array bounds, number of gridpoints, and wall flag arrays
[1]912!------------------------------------------------------------------------------!
913
[1320]914    USE kinds
[1]915
[1320]916    INTEGER(iwp) ::  i_left, i_right, j_north, j_south, nbgp = 3, ngp_sums, nnx,    &
917                     nx = 0, nx_a, nx_o, nxl, nxlg, nxlu, nxr, nxrg, nx_on_file,    &
918                     nny, ny = 0, ny_a, ny_o, nyn, nyng, nys, nysg, nysv,           &
919                     ny_on_file, nnz, nz = 0, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzt_diff
[667]920
[1320]921
922    INTEGER(idp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
[485]923                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
924
[1320]925    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                  &
926                   ngp_2dh, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
[1]927
[667]928
[1320]929    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,  &
930                   mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
931                   nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
932                   nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
933                   nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
[1]934
[1320]935    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
[114]936
[1320]937    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  wall_flags_0, wall_flags_00
[114]938
[1320]939    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                       &
940                   wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
941                   wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
942                   wall_flags_9, wall_flags_10
[861]943
[1320]944    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  rflags_s_inner, rflags_invers
[861]945
[1]946    SAVE
947
948 END MODULE indices
949
950
951
952
953 MODULE interfaces
954
955!------------------------------------------------------------------------------!
956! Description:
957! ------------
958! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
959!------------------------------------------------------------------------------!
960
961    INTERFACE
962
[866]963       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
964                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
[1]965
[1320]966          USE kinds
967
968          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)      ::  mode
969          INTEGER(iwp), INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
970          INTEGER(iwp)                       ::  wert_ijk(3)
971          INTEGER(iwp), OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
972          REAL(wp)                           ::  offset, wert
973          REAL(wp), OPTIONAL                 ::  wert1
974          REAL(wp), INTENT(IN)               ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
975
[1]976       END SUBROUTINE global_min_max
977
978    END INTERFACE
979
980    SAVE
981
982 END MODULE interfaces
983
984
985
986 MODULE pointer_interfaces
987
988!------------------------------------------------------------------------------!
989! Description:
990! ------------
991! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
992! prognostic_equations
993!------------------------------------------------------------------------------!
994
995    INTERFACE
996
997       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
998
[1320]999          USE kinds
1000
[1]1001          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
[1010]1002#if defined( __nopointer )
[1320]1003          REAL(wp), DIMENSION(:,:,:) ::  sk
[1010]1004#else
[1320]1005          REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
[1010]1006#endif
[1]1007       END SUBROUTINE advec_s_bc
1008
1009    END INTERFACE
1010
1011
1012    SAVE
1013
1014 END MODULE pointer_interfaces
1015
1016
1017
1018
1019 MODULE model_1d
1020
1021!------------------------------------------------------------------------------!
1022! Description:
1023! ------------
1024! Definition of variables for the 1D-model
1025!------------------------------------------------------------------------------!
1026
[1320]1027    USE kinds
[1]1028
[1320]1029    INTEGER(iwp) ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1030
[1]1031    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1032
[1327]1033    REAL(wp) ::     damp_level_1d = -1.0_wp, dt_1d = 60.0_wp, dt_max_1d = 300.0_wp, &
1034                    dt_pr_1d = 9999999.9_wp, dt_run_control_1d = 60.0_wp, &
1035                    end_time_1d = 864000.0_wp, old_dt_1d = 1.0E-10_wp, &
1036                    qs1d, simulated_time_1d = 0.0_wp, time_pr_1d = 0.0_wp, &
1037                    time_run_control_1d = 0.0_wp, ts1d, us1d, usws1d, &
[1320]1038                    vsws1d, z01d, z0h1d
[1]1039
1040
[1320]1041    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1042                                            rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1043                                            te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
[1]1044
1045    SAVE
1046
1047 END MODULE model_1d
1048
1049
1050
1051
1052 MODULE netcdf_control
1053
1054!------------------------------------------------------------------------------!
1055! Description:
1056! ------------
1057! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1058!------------------------------------------------------------------------------!
1059
[1320]1060    USE control_parameters, ONLY: max_masks
1061    USE kinds
[1]1062#if defined( __netcdf )
1063    USE netcdf
1064#endif
1065
[1320]1066    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
[1]1067
[1320]1068    INTEGER(iwp) ::  dots_num = 23
[48]1069
[1]1070    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1071         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1072            'z_i   ' /)
1073
1074    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1075         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1076            'z_i   ' /)
1077
1078    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1079          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1080             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
[825]1081             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1082             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1083             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
[1]1084
1085    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1086          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1087             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
[825]1088             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1089             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1090             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
[1]1091
[48]1092    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
[1]1093          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1094             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1095             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
[343]1096             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
[394]1097             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
[1]1098
[48]1099    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
[1]1100          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1101             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
[288]1102             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
[343]1103             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
[394]1104             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
[1]1105
[531]1106    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
[1]1107
1108    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1109
1110    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1111          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1112             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1113             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1114             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1115             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1116             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1117             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1118             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1119             'not_used        ' /)
1120
1121    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1122          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1123             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1124             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1125             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1126             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1127             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1128             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1129             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1130             'not_used        ' /)
1131
[1320]1132    INTEGER(iwp) ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1133                     id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1134                     id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1135                     id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1136                     id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1137                     id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1138                     id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
[1]1139
[1320]1140    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1141                    id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1142                    id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1143                    id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1144                    id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1145                    id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1146                    id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1147                    id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1148                    id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1149                    id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1150                    id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1151                    id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1152                    id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1153                    id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1154                    id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1155                    id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1156                    id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1157                    id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
[1]1158
[1320]1159    INTEGER(iwp), DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1160    INTEGER(iwp), DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1161    INTEGER(iwp), DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1162    INTEGER(iwp), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
[1]1163
[1320]1164    INTEGER(iwp), DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1165    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1166    INTEGER(iwp), DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1167                                               id_var_z_pr
1168    INTEGER(iwp), DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
[1]1169
[410]1170!
1171!-- masked output
1172    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1173
[345]1174    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
[1]1175
[1320]1176    INTEGER(iwp), DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1177                   id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1178                   id_dim_zw_mask, &
1179                   id_set_mask, &
1180                   id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1181                   id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1182                   id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
[410]1183
[1320]1184    INTEGER(iwp), DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
[410]1185
[1]1186    SAVE
1187
1188 END MODULE netcdf_control
1189
1190
1191
1192
1193 MODULE pegrid
1194
1195!------------------------------------------------------------------------------!
1196! Description:
1197! ------------
1198! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1199! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1200! MPI-calls.
1201!------------------------------------------------------------------------------!
1202
[1320]1203    USE kinds
1204
[809]1205#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
[82]1206#if defined( __lc )
[1]1207    USE MPI
1208#else
1209    INCLUDE "mpif.h"
1210#endif
1211#endif
[1128]1212    CHARACTER(LEN=2) ::  send_receive = 'al'
[1106]1213    CHARACTER(LEN=5) ::  myid_char = ''
[1320]1214    INTEGER(iwp)          ::  acc_rank, comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter,       &
1215                              comm_palm, id_inflow = 0, id_recycling = 0, ierr,     &
1216                              myid = 0, myidx = 0, myidy = 0, ndim = 2, ngp_a,      &
1217                              ngp_o, ngp_xy, ngp_y, npex = -1, npey = -1,           &
1218                              numprocs = 1, numprocs_previous_run = -1,             &
1219                              num_acc_per_node = 0, pleft, pnorth, pright, psouth,  &
1220                              req_count = 0, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,    &
1221                              sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd,                  &
1222                              sendrecvcount_yxd, target_id, tasks_per_node = -9999, &
1223                              threads_per_task = 1, type_x, type_x_int, type_xy,    &
1224                              type_y, type_y_int
[1]1225
[1320]1226    INTEGER(iwp)          ::  pdims(2) = 1, req(100)
[1106]1227
[1320]1228    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1229                                                  hor_index_bounds_previous_run
[145]1230
[1128]1231    LOGICAL ::  background_communication =.FALSE., collective_wait = .FALSE., &
1232                sendrecv_in_background = .FALSE.
[805]1233
[1]1234#if defined( __parallel )
[102]1235#if defined( __mpi2 )
1236    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1237#endif
1238
[1320]1239    INTEGER(iwp) ::  ibuf(12), pcoord(2)
[102]1240
[809]1241#if ! defined ( __check )
[1320]1242    INTEGER(iwp) ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1243    INTEGER(iwp), DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE,100) ::  wait_stat
[807]1244#endif
1245
1246
[1320]1247    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
[1]1248
[805]1249    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1250                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1251                south_border_pe = .FALSE.
[707]1252
[1]1253    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1254                              remain_dims
1255#endif
1256
1257    SAVE
1258
1259 END MODULE pegrid
1260
1261
1262
1263
1264 MODULE profil_parameter
1265
1266!------------------------------------------------------------------------------!
1267! Description:
1268! ------------
1269! Definition of variables which control PROFIL-output
1270!------------------------------------------------------------------------------!
1271
[1320]1272    USE kinds
[1]1273
[1320]1274    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  crmax = 100
1275
[1]1276    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1277                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1278                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1279                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1280                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1281                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1282                              ' L                  ',                         &
1283                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1284
1285    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1286                           (/ ' u v                           ', &
1287                              ' pt                            ', &
1288                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1289                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1290                              ' km kh                         ', &
1291                              ' l                             ', &
1292                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1293
[1320]1294    INTEGER(iwp) ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
[1]1295
[1320]1296    INTEGER(iwp) ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1297                     cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1298                     dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1299                     dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
[1]1300               
1301
[1320]1302    REAL(wp) ::  cross_ts_uymax(20) = &
[1327]1303                             (/ 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1304                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1305                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1306                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp /),&
1307                 cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999_wp, &
[1320]1308                 cross_ts_uymin(20) = &
[1327]1309                             (/ 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,  -5.000_wp, 999.999_wp,   &
1310                                999.999_wp,   0.000_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1311                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1312                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp /),&
1313                 cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999_wp
[1]1314
1315    SAVE
1316
1317 END MODULE profil_parameter
1318
1319
1320
1321
1322 MODULE spectrum
1323
1324!------------------------------------------------------------------------------!
1325! Description:
1326! ------------
1327! Definition of quantities used for computing spectra
1328!------------------------------------------------------------------------------!
1329
[1320]1330    USE kinds
1331
[1]1332    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1333                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1334    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1335    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1336    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1337                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1338                                              '-power spectrum of v     ', &
1339                                              '-power spectrum of w     ', &
1340                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1341                                              '-power spectrum of q     ' /)
1342    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1343                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1344                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1345                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1346                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1347                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1348
[1320]1349    INTEGER(iwp) ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
[1]1350
[1320]1351    INTEGER(iwp) ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1352                     lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1353                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1354                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1355                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1356                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1357                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1358                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1359                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1360                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1361                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1362                     plot_spectra_level(100) = 999999
[1]1363
[1327]1364    REAL(wp)    ::  time_to_start_sp = 0.0_wp
[1]1365
1366    SAVE
1367
1368 END MODULE spectrum
1369
1370
1371
1372
1373 MODULE statistics
1374
1375!------------------------------------------------------------------------------!
1376! Description:
1377! ------------
1378! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1379!------------------------------------------------------------------------------!
1380
[1320]1381    USE kinds
1382
[1]1383    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
[1320]1384    INTEGER(iwp) ::  pr_palm = 90, statistic_regions = 0
1385    INTEGER(iwp) ::  u_max_ijk(3) = -1, v_max_ijk(3) = -1, w_max_ijk(3) = -1
[1]1386    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
[1320]1387    REAL(wp) ::     u_max, v_max, w_max
1388    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1389                                                  weight_substep, weight_pres
1390    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1391                                                  sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1392                                                  sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1393                                                  sums_ws2_ws_l,                  &
1394                                                  sums_wsnrs_ws_l,                &
1395                                                  sums_wspts_ws_l,                &
1396                                                  sums_wssas_ws_l,                &
1397                                                  sums_wsqs_ws_l,                 &
1398                                                  sums_wsqrs_ws_l
[1053]1399                                             
[1320]1400    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1401                                                  spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1402                                                  sums_up_fraction_l
1403    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
[1]1404
1405    SAVE
1406
1407 END MODULE statistics
1408
1409
1410
1411
1412 MODULE transpose_indices
1413
1414!------------------------------------------------------------------------------!
1415! Description:
1416! ------------
1417! Definition of indices for transposed arrays
1418!------------------------------------------------------------------------------!
1419
[1320]1420    USE kinds
1421
1422    INTEGER(iwp) ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z,      &
1423                     nys_x, nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_y, nzt_yd
[1]1424               
1425
1426    SAVE
1427
1428 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.