source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1001

Last change on this file since 1001 was 1001, checked in by raasch, 12 years ago

leapfrog timestep scheme and upstream-spline advection scheme completely removed from the code,
reading of dt_fixed from restart file removed

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 65.8 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
7! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
8! several pointer/target arrays converted to normal ones
9!
10! Former revisions:
11! -----------------
12! $Id: modules.f90 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch $
13!
14! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
15! -use_prior_plot1d_parameters
16!
17! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
18! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
19! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
20! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
21! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
22! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
23!
24! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
25! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
26! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
27! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
28! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
29! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
30! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
31! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
32! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
33!
34! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
35! changing profile_columns and profile_rows
36!
37! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
38! +neutral
39!
40! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
41! +masking_method
42!
43! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
44! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
45!
46! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
47! interface for global_min_max changed
48!
49! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
50! +wall_flags_0
51! -boundary_flags
52! +nzb_max
53! +adv_sca_1, +adv_mom_1
54!
55! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
56! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
57! particle_attributes,
58! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
59! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
60!
61! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
62! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
63! particle feature color renamed class
64!
65! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
66! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
67! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
68! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
69! rvar1|2|3
70! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
71! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
72!
73! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
74! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
75!
76! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
77! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
78! New parameter check_restart has been defined which is needed by
79! check_namelist_files only.
80!
81! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
82! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
83!
84! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
85! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
86! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
87! for thread-safe summation in advec_ws.
88!
89! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
90! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
91! +particles_1, particles_2, sort_count
92!
93! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
94! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
95!
96! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
97! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
98!
99! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
100! +gathered_size, subdomain_size
101!
102! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
103! +lpt_av
104!
105! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
106! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
107!
108! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
109! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
110! synchronous_exchange moved to control_parameters
111!
112! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
113! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
114! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
115! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
116! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
117! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
118!
119! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
120! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
121!
122! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
123! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
124! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
125! p_sub renamed p_loc
126!
127! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
128! +synchronous_exchange
129!
130! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
131! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
132! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
133! SOR.
134!
135! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
136! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
137! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
138! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
139! +coupling_topology
140! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
141! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
142! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
143! +flux_s_sa, +diss_s_sa
144! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
145! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
146! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
147! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
148! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
149! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
150! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
151! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
152! pegrid.
153! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
154! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
155! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
156! of turbulent fluxes in the advection routines.
157! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
158! in prognostic_equations.
159! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
160! in ws-scheme.
161! Changed length of string run_description_header
162!
163! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
164! +collective_wait in pegrid
165!
166! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
167! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
168! to 9999999.9
169!
170! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
171! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
172! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
173! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
174!
175! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
176! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
177! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
178! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
179!
180! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
181! parameters for masked output are replaced by arrays
182!
183! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
184! character length of dopr_unit enlarged
185!
186! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
187! -replace_char, replace_by
188!
189! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
190! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
191! -nc_format_mask, -format_parallel_io
192!
193! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
194! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
195!
196! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
197! -var_ts: replaced by dots_max,
198! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
199! from gfortran compiler
200! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
201! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
202!
203! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
204! +prho, prho_1
205! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
206! +output_for_t0
207! translation error of actual -> current revisions fixed
208! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
209! typographical error in dots_unit fixed
210! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
211! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
212! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
213! topography color in dvrp_variables,
214! vertical_particle_advection is a 1d-array,
215! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
216! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
217! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
218! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
219! default value of grid_matching changed to strict
220! +shf_av, qsws_av
221!
222! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
223! +topography_grid_convention
224! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
225! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
226!
227! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
228! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
229! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
230! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
231! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
232! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
233! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
234! -myid_char_14
235!
236! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
237! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
238! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
239! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
240! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
241! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
242! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
243!
244! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
245! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
246! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
247! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
248! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
249! uswst*, vswst*
250!
251! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
252! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
253! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
254! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
255!
256! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
257! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
258! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
259! var_hom and var_sum renamed pr_palm
260!
261! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
262! +return_addres, return_username
263! Cpp-directive lcmuk renamed lc
264!
265! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
266! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
267! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
268! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
269! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
270! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
271! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
272! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
273! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
274! setting of palm version moved to main program
275!
276! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
277! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
278! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
279! Bugfix: p is not a pointer
280!
281! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
282!
283! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
284! version 3.1b (last under RCS control)
285!
286! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
287! Initial revision
288!
289!
290! Description:
291! ------------
292! Definition of variables for special advection schemes
293!------------------------------------------------------------------------------!
294
295    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
296
297    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
298    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
299                                          spl_tri_zw
300
301    SAVE
302
303 END MODULE advection
304
305
306
307
308 MODULE array_kind
309
310!------------------------------------------------------------------------------!
311! Description:
312! ------------
313! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
314! precision variables)
315!------------------------------------------------------------------------------!
316
317    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
318                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
319
320    SAVE
321
322 END MODULE array_kind
323
324
325
326
327 MODULE arrays_3d
328
329!------------------------------------------------------------------------------!
330! Description:
331! ------------
332! Definition of all arrays defined on the computational grid
333!------------------------------------------------------------------------------!
334
335    USE array_kind
336
337    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
338          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
339          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
340          ptdf_x, ptdf_y, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc, sa_init, ug, u_init,   &
341          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw 
342
343    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
344          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_pt, diss_s_q, diss_s_sa, diss_s_u,   &
345          diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg, flux_s_e, flux_s_pt, flux_s_q,   &
346          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,        &
347          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qsws, qswst, qswst_remote,   &
348          rif, saswsb, saswst, shf, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst, us,     &
349          usws, uswst, vsws, vswst, z0, z0h
350
351    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
352          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
353          diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w,        &
354          flux_l_e, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v,        &
355          flux_l_w, kh, km, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc,    &
356          sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r,     &
357          v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
358
359    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
360          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3, q_1, q_2, q_3, ql_v,     &
361          ql_vp, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,           &
362          v_1, v_2, v_3, vpt_1, w_1, w_2, w_3
363
364    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
365          e, e_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m,       &
366          tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
367
368    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
369
370    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
371                                           gamma_y, gamma_z
372
373    SAVE
374
375 END MODULE arrays_3d
376
377
378
379
380 MODULE averaging
381
382!------------------------------------------------------------------------------!
383! Description:
384! ------------
385! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
386!------------------------------------------------------------------------------!
387
388    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
389                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
390                                          z0h_av
391
392    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
393          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
394          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
395          w_av
396 END MODULE averaging
397
398
399
400 MODULE cloud_parameters
401
402!------------------------------------------------------------------------------!
403! Description:
404! ------------
405! Definition of variables and constants for cloud physics
406!------------------------------------------------------------------------------!
407
408    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
409
410    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
411              effective_coll_efficiency,                                       &
412              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
413              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
414              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
415              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
416              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
417              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
418              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
419              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
420
421    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
422
423    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
424                                          precipitation_rate
425
426    SAVE
427
428 END MODULE cloud_parameters
429
430
431
432
433 MODULE constants
434
435!------------------------------------------------------------------------------!
436! Description:
437! ------------
438! Definition of general constants
439!------------------------------------------------------------------------------!
440
441    REAL    ::  pi = 3.141592654
442    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
443   
444
445    SAVE
446
447 END MODULE constants
448
449
450
451
452 MODULE control_parameters
453
454!------------------------------------------------------------------------------!
455! Description:
456! ------------
457! Definition of parameters for program control
458!------------------------------------------------------------------------------!
459
460    TYPE plot_precision
461       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
462       INTEGER           ::  precision
463    END TYPE plot_precision
464
465    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
466                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
467                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
468                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
469                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
470
471    TYPE file_status
472       LOGICAL ::  opened, opened_before
473    END TYPE file_status
474   
475    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
476
477    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
478                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
479
480    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
481    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
482    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
483    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
484    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
485    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
486    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
487    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
488    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
489                             loop_optimization = 'default', &
490                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
491                             psolver = 'poisfft', &
492                             scalar_advec = 'ws-scheme'
493    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
494                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
495                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
496                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
497                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
498                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
499                             bc_sa_t = 'neumann', &
500                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
501                             canopy_mode = 'block', &
502                             coupling_mode = 'uncoupled', &
503                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
504                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
505                             fft_method = 'system-specific', &
506                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
507                             random_generator = 'numerical-recipes', &
508                             return_addres, return_username, &
509                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
510    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
511    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
512    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
513    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
514    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
515    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
516
517    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
518    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
519    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
520                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
521    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
522         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
523
524    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
525    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
526    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
527
528    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
529    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
530
531    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
532                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
533                coupling_topology = 0, &
534                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
535                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
536                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
537                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
538                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
539                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
540                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
541                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
542                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
543                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
544                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
545                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
546                masks = 0, maximum_grid_level, &
547                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
548                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
549                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
550                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
551                nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
552                recycling_plane, runnr = 0, &
553                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
554                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
555
556    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
557                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
558                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
559                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
560                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
561                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
562                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
563                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
564                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
565                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
566                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
567                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
568                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
569                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
570                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
571                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
572
573#if defined ( __check )
574    INTEGER :: check_restart = 0
575#endif
576
577    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
578
579    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
580    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
581                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
582
583    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
584                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirneu = .FALSE., &
585                bc_lr_dirrad = .FALSE., bc_lr_neudir = .FALSE., &
586                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
587                bc_ns_dirneu = .FALSE., bc_ns_dirrad = .FALSE., &
588                bc_ns_neudir = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
589                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
590                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
591                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
592                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
593                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
594                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
595                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
596                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
597                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
598                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
599                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
600                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
601                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
602                first_call_lpm = .TRUE., &
603                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
604                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
605                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
606                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
607                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
608                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
609                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
610                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
611                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
612                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
613                precipitation = .FALSE., &
614                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
615                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
616                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
617                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
618                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
619                use_prescribed_profile_data = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
620                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
621                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
622                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
623                ws_scheme_mom = .FALSE.
624
625    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
626                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
627
628    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
629             alpha_surface = 0.0, atmos_ocean_sign = 1.0, &
630             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
631             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
632             bottom_salinityflux = 0.0, &
633             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
634             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
635             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
636             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
637             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
638             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
639             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
640             disturbance_energy_limit = 0.01, &
641             disturbance_level_b = -9999999.9, &
642             disturbance_level_t = -9999999.9, &
643             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
644             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
645             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
646             dt_data_output = 9999999.9, &
647             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
648             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
649             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
650             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
651             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
652             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
653             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
654             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
655             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
656             end_time = 0.0, &
657             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
658             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
659             lad_surface = 0.0, leaf_surface_concentration = 0.0, &
660             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
661             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
662             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
663             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
664             particle_maximum_age = 9999999.9, &
665             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
666             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
667             pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
668             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
669             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
670             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
671             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
672             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
673             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
674             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
675             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
676             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
677             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
678             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
679             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
680             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
681             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
682             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
683             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
684             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
685             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
686             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
687             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
688             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
689             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
690             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
691             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
692             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
693             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
694             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
695             vg_surface = 0.0, &
696             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
697             z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
698
699    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
700             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
701             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
702             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
703             mask_scale(3), &
704             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
705             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
706             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
707             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
708             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
709             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
710             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
711             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
712             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
713             time_domask(max_masks) = 0.0, &
714             tsc(10) = (/ 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
715             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
716             v_profile(100) = 9999999.9, &
717             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
718             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
719             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
720             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
721             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
722             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
723             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
724             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
725             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
726             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
727
728    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
729
730    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
731        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
732    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
733        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
734   
735!
736!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
737       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
738
739    SAVE
740
741 END MODULE control_parameters
742
743
744
745
746 MODULE cpulog
747
748!------------------------------------------------------------------------------!
749! Description:
750! ------------
751! Definition of variables for cpu-time measurements
752!------------------------------------------------------------------------------!
753
754    REAL ::  initial_wallclock_time
755
756    TYPE logpoint
757       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
758       INTEGER            ::  counts
759       CHARACTER (LEN=20) ::  place
760    END TYPE logpoint
761
762    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
763                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
764                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
765                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
766
767    SAVE
768
769 END MODULE cpulog
770
771
772
773
774 MODULE dvrp_variables
775
776!------------------------------------------------------------------------------!
777! Description:
778! ------------
779! Definition of variables used with dvrp-software
780!------------------------------------------------------------------------------!
781
782    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
783                           particle_dvrpsize = 'none'
784
785    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
786                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
787
788    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
789                           dvrp_file      = 'default',                    &
790                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
791                           dvrp_password  = '********',                   &
792                           dvrp_username  = ' '
793
794    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
795                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
796                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
797                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
798                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
799                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
800                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
801                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
802
803    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
804
805    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
806                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
807                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
808
809    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
810                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
811                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
812                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
813
814    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
815                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
816
817    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
818                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
819
820#if defined( __decalpha )
821    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
822                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
823                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
824                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
825
826    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
827                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
828                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
829                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
830                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
831
832    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
833                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
834                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
835                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
836                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
837                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
838                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
839                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
840                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
841                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
842                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
843                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
844                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
845                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
846                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
847#else
848    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
849
850    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
851
852    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
853                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
854                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
855                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
856                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
857                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
858
859    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
860                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
861                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
862                                     -1.0, 1.0 /
863
864    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
865                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
866                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
867                             0.1, 0.4, 0.1 /
868
869    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
870                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
871
872    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
873                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
874#endif
875
876    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
877
878    TYPE steering
879       CHARACTER (LEN=20) ::  name
880       REAL(4)            ::  min, max
881       INTEGER            ::  imin, imax
882    END TYPE steering
883
884    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
885
886    SAVE
887
888 END MODULE dvrp_variables
889
890
891
892
893 MODULE grid_variables
894
895!------------------------------------------------------------------------------!
896! Description:
897! ------------
898! Definition of grid spacings
899!------------------------------------------------------------------------------!
900
901    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
902
903    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
904
905    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
906                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
907                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
908                                          zu_s_inner, zw_w_inner
909
910    SAVE
911
912 END MODULE grid_variables
913
914
915
916
917 MODULE indices
918
919!------------------------------------------------------------------------------!
920! Description:
921! ------------
922! Definition of array bounds and number of gridpoints
923!------------------------------------------------------------------------------!
924
925    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
926                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
927                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
928                nza, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzta, nzt_diff
929
930
931    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
932                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
933
934    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
935                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
936
937
938    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
939                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
940                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
941                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
942                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
943
944    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
945
946    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
947                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
948
949    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
950                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
951                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
952                wall_flags_9, wall_flags_10
953
954
955    SAVE
956
957 END MODULE indices
958
959
960
961
962 MODULE interfaces
963
964!------------------------------------------------------------------------------!
965! Description:
966! ------------
967! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
968!------------------------------------------------------------------------------!
969
970    INTERFACE
971
972       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
973
974          USE cpulog
975
976          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
977          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
978          TYPE(logpoint)              ::  log_event
979
980       END SUBROUTINE cpu_log
981
982    END INTERFACE
983
984
985
986    INTERFACE
987
988       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
989                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
990          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
991          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
992          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
993          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
994          REAL                          ::  offset, wert
995          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
996          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
997
998       END SUBROUTINE global_min_max
999
1000    END INTERFACE
1001
1002    SAVE
1003
1004 END MODULE interfaces
1005
1006
1007
1008 MODULE pointer_interfaces
1009
1010!------------------------------------------------------------------------------!
1011! Description:
1012! ------------
1013! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1014! prognostic_equations
1015!------------------------------------------------------------------------------!
1016
1017    INTERFACE
1018
1019       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1020
1021          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1022          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1023
1024       END SUBROUTINE advec_s_bc
1025
1026    END INTERFACE
1027
1028
1029    SAVE
1030
1031 END MODULE pointer_interfaces
1032
1033
1034
1035
1036 MODULE model_1d
1037
1038!------------------------------------------------------------------------------!
1039! Description:
1040! ------------
1041! Definition of variables for the 1D-model
1042!------------------------------------------------------------------------------!
1043
1044    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1045
1046    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1047
1048    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1049                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1050                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1051                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1052                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, &
1053                vsws1d, z01d, z0h1d
1054
1055
1056    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1057                                        rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1058                                        te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
1059
1060    SAVE
1061
1062 END MODULE model_1d
1063
1064
1065
1066
1067 MODULE netcdf_control
1068
1069!------------------------------------------------------------------------------!
1070! Description:
1071! ------------
1072! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1073!------------------------------------------------------------------------------!
1074
1075    USE control_parameters
1076#if defined( __netcdf )
1077    USE netcdf
1078#endif
1079
1080    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1081
1082    INTEGER ::  dots_num = 23
1083
1084    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1085         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1086            'z_i   ' /)
1087
1088    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1089         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1090            'z_i   ' /)
1091
1092    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1093          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1094             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1095             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1096             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1097             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1098
1099    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1100          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1101             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1102             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1103             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1104             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1105
1106    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1107          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1108             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1109             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1110             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1111             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1112
1113    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1114          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1115             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1116             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1117             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1118             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1119
1120    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1121
1122    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1123
1124    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1125          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1126             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1127             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1128             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1129             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1130             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1131             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1132             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1133             'not_used        ' /)
1134
1135    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1136          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1137             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1138             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1139             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1140             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1141             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1142             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1143             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1144             'not_used        ' /)
1145
1146    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1147                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1148                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1149                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1150                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1151                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1152                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1153
1154    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1155                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1156                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1157                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1158                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1159                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1160                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1161                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1162                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1163                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1164                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1165                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1166                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1167                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1168                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1169                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1170                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1171                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1172
1173    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1174    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1175    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1176    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1177
1178    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1179    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1180    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1181                                           id_var_z_pr
1182    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1183
1184!
1185!-- masked output
1186    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1187
1188    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1189
1190    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1191                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1192                id_dim_zw_mask, &
1193                id_set_mask, &
1194                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1195                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1196                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1197
1198    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1199
1200    SAVE
1201
1202 END MODULE netcdf_control
1203
1204
1205
1206 MODULE particle_attributes
1207
1208!------------------------------------------------------------------------------!
1209! Description:
1210! ------------
1211! Definition of variables used to compute particle transport
1212!------------------------------------------------------------------------------!
1213
1214    USE array_kind
1215
1216    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1217                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1218                            collision_kernel = 'none'
1219
1220#if defined( __parallel )
1221    INTEGER ::  mpi_particle_type
1222#endif
1223    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1224                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1225                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1226                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1227                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1228                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1229                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1230                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1231                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1232                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1233                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1234                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1235                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1236                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1237                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1238                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1239
1240    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1241
1242    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1243    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1244
1245    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1246                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1247                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1248                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1249                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1250                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1251
1252    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1253                vertical_particle_advection = .TRUE.
1254
1255    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1256
1257    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1258                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1259                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1260                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1261                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1262                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1263                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1264                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1265                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1266                time_write_particle_data = 0.0
1267
1268    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1269                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1270                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1271                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1272                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1273
1274    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1275
1276
1277    TYPE particle_type
1278       SEQUENCE
1279       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1280                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1281                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1282       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1283    END TYPE particle_type
1284
1285    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1286    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1287    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1288
1289    TYPE particle_groups_type
1290       SEQUENCE
1291       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1292    END TYPE particle_groups_type
1293
1294    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1295                   particle_groups
1296
1297    SAVE
1298
1299 END MODULE particle_attributes
1300
1301
1302
1303
1304
1305 MODULE pegrid
1306
1307!------------------------------------------------------------------------------!
1308! Description:
1309! ------------
1310! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1311! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1312! MPI-calls.
1313!------------------------------------------------------------------------------!
1314
1315#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1316#if defined( __lc )
1317    USE MPI
1318#else
1319    INCLUDE "mpif.h"
1320#endif
1321#endif
1322    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1323    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1324                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1325                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1326                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1327
1328    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1329                                             hor_index_bounds_previous_run
1330
1331    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1332
1333#if defined( __parallel )
1334#if defined( __mpi2 )
1335    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1336#endif
1337
1338    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1339                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1340                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1341                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1342                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1343
1344    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1345
1346#if ! defined ( __check )
1347    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1348#endif
1349
1350
1351    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1352
1353    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1354                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1355                south_border_pe = .FALSE.
1356
1357    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1358                              remain_dims
1359#endif
1360
1361    SAVE
1362
1363 END MODULE pegrid
1364
1365
1366
1367
1368 MODULE profil_parameter
1369
1370!------------------------------------------------------------------------------!
1371! Description:
1372! ------------
1373! Definition of variables which control PROFIL-output
1374!------------------------------------------------------------------------------!
1375
1376    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1377
1378    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1379                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1380                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1381                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1382                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1383                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1384                              ' L                  ',                         &
1385                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1386
1387    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1388                           (/ ' u v                           ', &
1389                              ' pt                            ', &
1390                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1391                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1392                              ' km kh                         ', &
1393                              ' l                             ', &
1394                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1395
1396    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1397
1398    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1399                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1400                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1401                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1402               
1403
1404    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1405                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1406                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1407                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1408                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1409             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1410             cross_ts_uymin(20) = &
1411                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1412                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1413                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1414                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1415             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1416
1417    SAVE
1418
1419 END MODULE profil_parameter
1420
1421
1422
1423
1424 MODULE spectrum
1425
1426!------------------------------------------------------------------------------!
1427! Description:
1428! ------------
1429! Definition of quantities used for computing spectra
1430!------------------------------------------------------------------------------!
1431
1432    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1433                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1434    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1435    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1436    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1437                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1438                                              '-power spectrum of v     ', &
1439                                              '-power spectrum of w     ', &
1440                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1441                                              '-power spectrum of q     ' /)
1442    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1443                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1444                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1445                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1446                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1447                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1448
1449    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1450
1451    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1452                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1453                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1454                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1455                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1456                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1457                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1458                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1459                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1460                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1461                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1462                plot_spectra_level(100) = 999999
1463
1464    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1465
1466    SAVE
1467
1468 END MODULE spectrum
1469
1470
1471
1472
1473 MODULE statistics
1474
1475!------------------------------------------------------------------------------!
1476! Description:
1477! ------------
1478! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1479!------------------------------------------------------------------------------!
1480
1481    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1482    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1483    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1484    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1485    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1486    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1487                                              weight_substep, weight_pres
1488    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1489                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1490                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1491                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1492                                              sums_wspts_ws_l,                &
1493                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1494    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1495                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1496                                              sums_up_fraction_l
1497    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1498
1499    SAVE
1500
1501 END MODULE statistics
1502
1503
1504
1505
1506 MODULE transpose_indices
1507
1508!------------------------------------------------------------------------------!
1509! Description:
1510! ------------
1511! Definition of indices for transposed arrays
1512!------------------------------------------------------------------------------!
1513
1514    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1515                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1516                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1517               
1518
1519    SAVE
1520
1521 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.