source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 987

Last change on this file since 987 was 979, checked in by fricke, 12 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.8 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: modules.f90 979 2012-08-09 08:50:11Z maronga $
11!
12! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
13! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
14! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
15! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
16! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
17! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
18!
19! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
20! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
21! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
22! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
23! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
24! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
25! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
26! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
27! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
28!
29! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
30! changing profile_columns and profile_rows
31!
32! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
33! +neutral
34!
35! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
36! +masking_method
37!
38! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
39! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
40!
41! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
42! interface for global_min_max changed
43!
44! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
45! +wall_flags_0
46! -boundary_flags
47! +nzb_max
48! +adv_sca_1, +adv_mom_1
49!
50! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
51! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
52! particle_attributes,
53! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
54! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
55!
56! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
57! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
58! particle feature color renamed class
59!
60! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
61! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
62! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
63! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
64! rvar1|2|3
65! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
66! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
67!
68! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
69! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
70!
71! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
72! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
73! New parameter check_restart has been defined which is needed by
74! check_namelist_files only.
75!
76! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
77! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
78!
79! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
80! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
81! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
82! for thread-safe summation in advec_ws.
83!
84! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
85! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
86! +particles_1, particles_2, sort_count
87!
88! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
89! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
90!
91! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
92! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
93!
94! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
95! +gathered_size, subdomain_size
96!
97! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
98! +lpt_av
99!
100! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
101! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
102!
103! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
104! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
105! synchronous_exchange moved to control_parameters
106!
107! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
108! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
109! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
110! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
111! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
112! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
113!
114! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
115! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
116!
117! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
118! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
119! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
120! p_sub renamed p_loc
121!
122! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
123! +synchronous_exchange
124!
125! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
126! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
127! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
128! SOR.
129!
130! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
131! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
132! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
133! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
134! +coupling_topology
135! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
136! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
137! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
138! +flux_s_sa, +diss_s_sa
139! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
140! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
141! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
142! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
143! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
144! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
145! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
146! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
147! pegrid.
148! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
149! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
150! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
151! of turbulent fluxes in the advection routines.
152! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
153! in prognostic_equations.
154! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
155! in ws-scheme.
156! Changed length of string run_description_header
157!
158! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
159! +collective_wait in pegrid
160!
161! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
162! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
163! to 9999999.9
164!
165! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
166! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
167! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
168! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
169!
170! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
171! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
172! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
173! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
174!
175! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
176! parameters for masked output are replaced by arrays
177!
178! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
179! character length of dopr_unit enlarged
180!
181! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
182! -replace_char, replace_by
183!
184! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
185! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
186! -nc_format_mask, -format_parallel_io
187!
188! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
189! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
190!
191! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
192! -var_ts: replaced by dots_max,
193! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
194! from gfortran compiler
195! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
196! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
197!
198! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
199! +prho, prho_1
200! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
201! +output_for_t0
202! translation error of actual -> current revisions fixed
203! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
204! typographical error in dots_unit fixed
205! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
206! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
207! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
208! topography color in dvrp_variables,
209! vertical_particle_advection is a 1d-array,
210! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
211! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
212! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
213! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
214! default value of grid_matching changed to strict
215! +shf_av, qsws_av
216!
217! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
218! +topography_grid_convention
219! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
220! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
221!
222! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
223! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
224! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
225! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
226! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
227! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
228! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
229! -myid_char_14
230!
231! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
232! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
233! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
234! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
235! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
236! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
237! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
238!
239! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
240! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
241! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
242! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
243! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
244! uswst*, vswst*
245!
246! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
247! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
248! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
249! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
250!
251! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
252! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
253! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
254! var_hom and var_sum renamed pr_palm
255!
256! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
257! +return_addres, return_username
258! Cpp-directive lcmuk renamed lc
259!
260! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
261! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
262! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
263! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
264! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
265! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
266! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
267! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
268! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
269! setting of palm version moved to main program
270!
271! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
272! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
273! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
274! Bugfix: p is not a pointer
275!
276! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
277!
278! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
279! version 3.1b (last under RCS control)
280!
281! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
282! Initial revision
283!
284!
285! Description:
286! ------------
287! Definition of variables for special advection schemes
288!------------------------------------------------------------------------------!
289
290    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
291
292    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
293    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
294                                          spl_tri_zw
295
296    SAVE
297
298 END MODULE advection
299
300
301
302
303 MODULE array_kind
304
305!------------------------------------------------------------------------------!
306! Description:
307! ------------
308! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
309! precision variables)
310!------------------------------------------------------------------------------!
311
312    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
313                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
314
315    SAVE
316
317 END MODULE array_kind
318
319
320
321
322 MODULE arrays_3d
323
324!------------------------------------------------------------------------------!
325! Description:
326! ------------
327! Definition of all arrays defined on the computational grid
328!------------------------------------------------------------------------------!
329
330    USE array_kind
331
332    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
333          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
334          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
335          ptdf_x, ptdf_y, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc, sa_init, ug, u_init,   &
336          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw 
337
338    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
339          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_pt, diss_s_q, diss_s_sa, diss_s_u,   &
340          diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg, flux_s_e, flux_s_pt, flux_s_q,   &
341          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,        &
342          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, total_2d_a,    &
343          total_2d_o, ts, us, z0, z0h
344
345    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
346          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
347          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
348          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
349
350    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
351          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
352          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
353          vsws_m, vswst_m
354
355    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
356          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
357          diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w,        &
358          flux_l_e, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v,        &
359          flux_l_w, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc, sec, sls,  &
360          tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, &
361          w_m_n, w_m_r, w_m_s
362
363    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
364          ql_v, ql_vp
365
366    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
367          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
368          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
369          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
370
371    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
372          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
373          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
374          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
375
376    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
377
378    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
379                                           gamma_y, gamma_z
380
381    SAVE
382
383 END MODULE arrays_3d
384
385
386
387
388 MODULE averaging
389
390!------------------------------------------------------------------------------!
391! Description:
392! ------------
393! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
394!------------------------------------------------------------------------------!
395
396    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
397                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
398                                          z0h_av
399
400    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
401          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
402          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
403          w_av
404 END MODULE averaging
405
406
407
408 MODULE cloud_parameters
409
410!------------------------------------------------------------------------------!
411! Description:
412! ------------
413! Definition of variables and constants for cloud physics
414!------------------------------------------------------------------------------!
415
416    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
417
418    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
419              effective_coll_efficiency,                                       &
420              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
421              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
422              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
423              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
424              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
425              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
426              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
427              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
428
429    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
430
431    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
432                                          precipitation_rate
433
434    SAVE
435
436 END MODULE cloud_parameters
437
438
439
440
441 MODULE constants
442
443!------------------------------------------------------------------------------!
444! Description:
445! ------------
446! Definition of general constants
447!------------------------------------------------------------------------------!
448
449    REAL    ::  pi = 3.141592654
450    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
451   
452
453    SAVE
454
455 END MODULE constants
456
457
458
459
460 MODULE control_parameters
461
462!------------------------------------------------------------------------------!
463! Description:
464! ------------
465! Definition of parameters for program control
466!------------------------------------------------------------------------------!
467
468    TYPE plot_precision
469       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
470       INTEGER           ::  precision
471    END TYPE plot_precision
472
473    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
474                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
475                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
476                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
477                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
478
479    TYPE file_status
480       LOGICAL ::  opened, opened_before
481    END TYPE file_status
482   
483    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
484
485    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
486                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
487
488    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
489    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
490    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
491    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
492    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
493    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
494    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
495    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
496    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
497                             loop_optimization = 'default', &
498                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
499                             psolver = 'poisfft', &
500                             scalar_advec = 'ws-scheme'
501    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
502                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
503                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
504                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
505                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
506                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
507                             bc_sa_t = 'neumann', &
508                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
509                             canopy_mode = 'block', &
510                             coupling_mode = 'uncoupled', &
511                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
512                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
513                             fft_method = 'system-specific', &
514                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
515                             random_generator = 'numerical-recipes', &
516                             return_addres, return_username, &
517                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
518    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
519    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
520    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
521    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
522    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
523    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
524
525    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
526    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
527    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
528                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
529    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
530         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
531
532    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
533    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
534    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
535
536    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
537    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
538
539    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
540                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
541                coupling_topology = 0, &
542                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
543                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
544                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
545                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
546                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
547                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
548                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
549                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
550                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
551                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
552                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
553                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
554                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
555                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
556                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
557                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
558                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
559                nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
560                recycling_plane, runnr = 0, &
561                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
562                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
563
564    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
565                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
566                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
567                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
568                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
569                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
570                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
571                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
572                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
573                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
574                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
575                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
576                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
577                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
578                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
579                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
580
581#if defined ( __check )
582    INTEGER :: check_restart = 0
583#endif
584
585    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
586
587    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
588    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
589                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
590
591    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
592                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirneu = .FALSE., &
593                bc_lr_dirrad = .FALSE., bc_lr_neudir = .FALSE., &
594                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
595                bc_ns_dirneu = .FALSE., bc_ns_dirrad = .FALSE., &
596                bc_ns_neudir = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
597                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
598                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
599                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
600                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
601                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
602                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
603                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
604                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
605                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
606                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
607                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
608                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
609                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
610                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
611                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
612                first_call_lpm = .TRUE., &
613                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
614                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
615                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
616                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
617                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
618                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
619                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
620                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
621                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
622                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
623                precipitation = .FALSE., &
624                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
625                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
626                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
627                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
628                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
629                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
630                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
631                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
632                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
633                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
634                ws_scheme_mom = .FALSE.
635
636    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
637                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
638
639    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
640             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
641             atmos_ocean_sign = 1.0, &
642             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
643             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
644             bottom_salinityflux = 0.0, &
645             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
646             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
647             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
648             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
649             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
650             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
651             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
652             disturbance_energy_limit = 0.01, &
653             disturbance_level_b = -9999999.9, &
654             disturbance_level_t = -9999999.9, &
655             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
656             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
657             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
658             dt_data_output = 9999999.9, &
659             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
660             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
661             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
662             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
663             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
664             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
665             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
666             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
667             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
668             end_time = 0.0, &
669             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
670             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
671             lad_surface = 0.0,  &
672             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
673             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
674             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
675             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
676             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
677             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
678             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
679             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
680             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
681             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
682             pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
683             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
684             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
685             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
686             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
687             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
688             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
689             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
690             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
691             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
692             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
693             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
694             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
695             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
696             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
697             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
698             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
699             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
700             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
701             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
702             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
703             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
704             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
705             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
706             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
707             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
708             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
709             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
710             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
711             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
712             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
713             z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
714
715    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
716             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
717             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
718             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
719             mask_scale(3), &
720             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
721             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
722             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
723             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
724             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
725             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
726             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
727             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
728             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
729             time_domask(max_masks) = 0.0, &
730             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
731             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
732             v_profile(100) = 9999999.9, &
733             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
734             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
735             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
736             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
737             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
738             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
739             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
740             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
741             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
742             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
743
744    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
745
746    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
747        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
748    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
749        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
750   
751!
752!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
753       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
754
755    SAVE
756
757 END MODULE control_parameters
758
759
760
761
762 MODULE cpulog
763
764!------------------------------------------------------------------------------!
765! Description:
766! ------------
767! Definition of variables for cpu-time measurements
768!------------------------------------------------------------------------------!
769
770    REAL ::  initial_wallclock_time
771
772    TYPE logpoint
773       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
774       INTEGER            ::  counts
775       CHARACTER (LEN=20) ::  place
776    END TYPE logpoint
777
778    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
779                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
780                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
781                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
782
783    SAVE
784
785 END MODULE cpulog
786
787
788
789
790 MODULE dvrp_variables
791
792!------------------------------------------------------------------------------!
793! Description:
794! ------------
795! Definition of variables used with dvrp-software
796!------------------------------------------------------------------------------!
797
798    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
799                           particle_dvrpsize = 'none'
800
801    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
802                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
803
804    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
805                           dvrp_file      = 'default',                    &
806                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
807                           dvrp_password  = '********',                   &
808                           dvrp_username  = ' '
809
810    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
811                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
812                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
813                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
814                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
815                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
816                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
817                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
818
819    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
820
821    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
822                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
823                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
824
825    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
826                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
827                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
828                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
829
830    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
831                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
832
833    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
834                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
835
836#if defined( __decalpha )
837    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
838                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
839                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
840                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
841
842    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
843                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
844                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
845                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
846                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
847
848    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
849                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
850                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
851                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
852                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
853                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
854                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
855                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
856                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
857                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
858                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
859                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
860                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
861                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
862                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
863#else
864    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
865
866    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
867
868    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
869                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
870                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
871                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
872                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
873                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
874
875    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
876                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
877                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
878                                     -1.0, 1.0 /
879
880    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
881                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
882                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
883                             0.1, 0.4, 0.1 /
884
885    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
886                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
887
888    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
889                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
890#endif
891
892    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
893
894    TYPE steering
895       CHARACTER (LEN=20) ::  name
896       REAL(4)            ::  min, max
897       INTEGER            ::  imin, imax
898    END TYPE steering
899
900    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
901
902    SAVE
903
904 END MODULE dvrp_variables
905
906
907
908
909 MODULE grid_variables
910
911!------------------------------------------------------------------------------!
912! Description:
913! ------------
914! Definition of grid spacings
915!------------------------------------------------------------------------------!
916
917    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
918
919    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
920
921    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
922                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
923                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
924                                          zu_s_inner, zw_w_inner
925
926    SAVE
927
928 END MODULE grid_variables
929
930
931
932
933 MODULE indices
934
935!------------------------------------------------------------------------------!
936! Description:
937! ------------
938! Definition of array bounds and number of gridpoints
939!------------------------------------------------------------------------------!
940
941    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
942                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
943                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
944                nza, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzta, nzt_diff
945
946
947    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
948                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
949
950    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
951                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
952
953
954    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
955                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
956                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
957                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
958                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
959
960    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
961
962    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
963                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
964
965    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
966                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
967                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
968                wall_flags_9, wall_flags_10
969
970
971    SAVE
972
973 END MODULE indices
974
975
976
977
978 MODULE interfaces
979
980!------------------------------------------------------------------------------!
981! Description:
982! ------------
983! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
984!------------------------------------------------------------------------------!
985
986    INTERFACE
987
988       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
989
990          USE cpulog
991
992          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
993          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
994          TYPE(logpoint)              ::  log_event
995
996       END SUBROUTINE cpu_log
997
998    END INTERFACE
999
1000
1001
1002    INTERFACE
1003
1004       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
1005                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
1006          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
1007          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
1008          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
1009          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
1010          REAL                          ::  offset, wert
1011          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
1012          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
1013
1014       END SUBROUTINE global_min_max
1015
1016    END INTERFACE
1017
1018    SAVE
1019
1020 END MODULE interfaces
1021
1022
1023
1024 MODULE pointer_interfaces
1025
1026!------------------------------------------------------------------------------!
1027! Description:
1028! ------------
1029! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1030! prognostic_equations
1031!------------------------------------------------------------------------------!
1032
1033    INTERFACE
1034
1035       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1036
1037          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1038          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1039
1040       END SUBROUTINE advec_s_bc
1041
1042    END INTERFACE
1043
1044
1045    SAVE
1046
1047 END MODULE pointer_interfaces
1048
1049
1050
1051
1052 MODULE model_1d
1053
1054!------------------------------------------------------------------------------!
1055! Description:
1056! ------------
1057! Definition of variables for the 1D-model
1058!------------------------------------------------------------------------------!
1059
1060    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
1061                last_dt_change_1d = 0 
1062
1063    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1064
1065    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1066                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1067                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1068                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1069                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1070                vsws1d, vsws1d_m, z01d, z0h1d
1071
1072
1073    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1074                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1075                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1076                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1077
1078    SAVE
1079
1080 END MODULE model_1d
1081
1082
1083
1084
1085 MODULE netcdf_control
1086
1087!------------------------------------------------------------------------------!
1088! Description:
1089! ------------
1090! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1091!------------------------------------------------------------------------------!
1092
1093    USE control_parameters
1094#if defined( __netcdf )
1095    USE netcdf
1096#endif
1097
1098    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1099
1100    INTEGER ::  dots_num = 23
1101
1102    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1103         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1104            'z_i   ' /)
1105
1106    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1107         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1108            'z_i   ' /)
1109
1110    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1111          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1112             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1113             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1114             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1115             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1116
1117    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1118          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1119             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1120             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1121             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1122             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1123
1124    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1125          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1126             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1127             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1128             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1129             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1130
1131    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1132          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1133             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1134             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1135             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1136             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1137
1138    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1139
1140    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1141
1142    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1143          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1144             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1145             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1146             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1147             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1148             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1149             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1150             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1151             'not_used        ' /)
1152
1153    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1154          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1155             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1156             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1157             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1158             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1159             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1160             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1161             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1162             'not_used        ' /)
1163
1164    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1165                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1166                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1167                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1168                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1169                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1170                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1171
1172    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1173                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1174                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1175                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1176                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1177                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1178                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1179                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1180                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1181                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1182                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1183                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1184                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1185                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1186                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1187                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1188                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1189                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1190
1191    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1192    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1193    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1194    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1195
1196    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1197    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1198    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1199                                           id_var_z_pr
1200    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1201
1202!
1203!-- masked output
1204    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1205
1206    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1207
1208    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1209                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1210                id_dim_zw_mask, &
1211                id_set_mask, &
1212                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1213                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1214                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1215
1216    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1217
1218    SAVE
1219
1220 END MODULE netcdf_control
1221
1222
1223
1224 MODULE particle_attributes
1225
1226!------------------------------------------------------------------------------!
1227! Description:
1228! ------------
1229! Definition of variables used to compute particle transport
1230!------------------------------------------------------------------------------!
1231
1232    USE array_kind
1233
1234    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1235                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1236                            collision_kernel = 'none'
1237
1238#if defined( __parallel )
1239    INTEGER ::  mpi_particle_type
1240#endif
1241    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1242                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1243                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1244                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1245                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1246                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1247                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1248                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1249                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1250                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1251                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1252                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1253                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1254                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1255                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1256                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1257
1258    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1259
1260    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1261    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1262
1263    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1264                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1265                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1266                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1267                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1268                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1269
1270    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1271                vertical_particle_advection = .TRUE.
1272
1273    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1274
1275    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1276                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1277                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1278                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1279                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1280                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1281                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1282                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1283                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1284                time_write_particle_data = 0.0
1285
1286    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1287                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1288                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1289                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1290                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1291
1292    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1293
1294
1295    TYPE particle_type
1296       SEQUENCE
1297       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1298                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1299                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1300       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1301    END TYPE particle_type
1302
1303    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1304    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1305    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1306
1307    TYPE particle_groups_type
1308       SEQUENCE
1309       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1310    END TYPE particle_groups_type
1311
1312    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1313                   particle_groups
1314
1315    SAVE
1316
1317 END MODULE particle_attributes
1318
1319
1320
1321
1322
1323 MODULE pegrid
1324
1325!------------------------------------------------------------------------------!
1326! Description:
1327! ------------
1328! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1329! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1330! MPI-calls.
1331!------------------------------------------------------------------------------!
1332
1333#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1334#if defined( __lc )
1335    USE MPI
1336#else
1337    INCLUDE "mpif.h"
1338#endif
1339#endif
1340    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1341    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1342                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1343                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1344                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1345
1346    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1347                                             hor_index_bounds_previous_run
1348
1349    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1350
1351#if defined( __parallel )
1352#if defined( __mpi2 )
1353    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1354#endif
1355
1356    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1357                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1358                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1359                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1360                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1361
1362    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1363
1364#if ! defined ( __check )
1365    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1366#endif
1367
1368
1369    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1370
1371    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1372                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1373                south_border_pe = .FALSE.
1374
1375    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1376                              remain_dims
1377#endif
1378
1379    SAVE
1380
1381 END MODULE pegrid
1382
1383
1384
1385
1386 MODULE profil_parameter
1387
1388!------------------------------------------------------------------------------!
1389! Description:
1390! ------------
1391! Definition of variables which control PROFIL-output
1392!------------------------------------------------------------------------------!
1393
1394    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1395
1396    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1397                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1398                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1399                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1400                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1401                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1402                              ' L                  ',                         &
1403                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1404
1405    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1406                           (/ ' u v                           ', &
1407                              ' pt                            ', &
1408                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1409                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1410                              ' km kh                         ', &
1411                              ' l                             ', &
1412                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1413
1414    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1415
1416    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1417                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1418                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1419                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1420               
1421
1422    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1423                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1424                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1425                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1426                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1427             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1428             cross_ts_uymin(20) = &
1429                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1430                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1431                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1432                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1433             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1434
1435    SAVE
1436
1437 END MODULE profil_parameter
1438
1439
1440
1441
1442 MODULE spectrum
1443
1444!------------------------------------------------------------------------------!
1445! Description:
1446! ------------
1447! Definition of quantities used for computing spectra
1448!------------------------------------------------------------------------------!
1449
1450    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1451                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1452    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1453    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1454    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1455                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1456                                              '-power spectrum of v     ', &
1457                                              '-power spectrum of w     ', &
1458                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1459                                              '-power spectrum of q     ' /)
1460    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1461                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1462                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1463                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1464                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1465                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1466
1467    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1468
1469    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1470                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1471                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1472                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1473                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1474                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1475                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1476                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1477                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1478                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1479                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1480                plot_spectra_level(100) = 999999
1481
1482    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1483
1484    SAVE
1485
1486 END MODULE spectrum
1487
1488
1489
1490
1491 MODULE statistics
1492
1493!------------------------------------------------------------------------------!
1494! Description:
1495! ------------
1496! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1497!------------------------------------------------------------------------------!
1498
1499    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1500    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1501    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1502    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1503    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1504    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1505                                              weight_substep, weight_pres
1506    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1507                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1508                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1509                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1510                                              sums_wspts_ws_l,                &
1511                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1512    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1513                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1514                                              sums_up_fraction_l
1515    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1516
1517    SAVE
1518
1519 END MODULE statistics
1520
1521
1522
1523
1524 MODULE transpose_indices
1525
1526!------------------------------------------------------------------------------!
1527! Description:
1528! ------------
1529! Definition of indices for transposed arrays
1530!------------------------------------------------------------------------------!
1531
1532    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1533                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1534                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1535               
1536
1537    SAVE
1538
1539 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.