source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1002

Last change on this file since 1002 was 1002, checked in by raasch, 12 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 65.8 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: modules.f90 1002 2012-09-13 15:12:24Z raasch $
11!
12! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
13! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
14! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
15! several pointer/target arrays converted to normal ones
16!
17! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
18! -use_prior_plot1d_parameters
19!
20! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
21! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
22! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
23! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
24! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
25! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
26!
27! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
28! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
29! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
30! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
31! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
32! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
33! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
34! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
35! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
36!
37! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
38! changing profile_columns and profile_rows
39!
40! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
41! +neutral
42!
43! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
44! +masking_method
45!
46! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
47! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
48!
49! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
50! interface for global_min_max changed
51!
52! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
53! +wall_flags_0
54! -boundary_flags
55! +nzb_max
56! +adv_sca_1, +adv_mom_1
57!
58! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
59! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
60! particle_attributes,
61! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
62! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
63!
64! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
65! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
66! particle feature color renamed class
67!
68! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
69! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
70! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
71! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
72! rvar1|2|3
73! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
74! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
75!
76! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
77! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
78!
79! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
80! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
81! New parameter check_restart has been defined which is needed by
82! check_namelist_files only.
83!
84! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
85! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
86!
87! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
88! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
89! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
90! for thread-safe summation in advec_ws.
91!
92! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
93! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
94! +particles_1, particles_2, sort_count
95!
96! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
97! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
98!
99! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
100! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
101!
102! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
103! +gathered_size, subdomain_size
104!
105! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
106! +lpt_av
107!
108! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
109! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
110!
111! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
112! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
113! synchronous_exchange moved to control_parameters
114!
115! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
116! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
117! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
118! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
119! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
120! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
121!
122! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
123! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
124!
125! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
126! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
127! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
128! p_sub renamed p_loc
129!
130! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
131! +synchronous_exchange
132!
133! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
134! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
135! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
136! SOR.
137!
138! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
139! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
140! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
141! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
142! +coupling_topology
143! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
144! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
145! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
146! +flux_s_sa, +diss_s_sa
147! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
148! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
149! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
150! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
151! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
152! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
153! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
154! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
155! pegrid.
156! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
157! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
158! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
159! of turbulent fluxes in the advection routines.
160! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
161! in prognostic_equations.
162! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
163! in ws-scheme.
164! Changed length of string run_description_header
165!
166! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
167! +collective_wait in pegrid
168!
169! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
170! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
171! to 9999999.9
172!
173! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
174! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
175! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
176! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
177!
178! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
179! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
180! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
181! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
182!
183! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
184! parameters for masked output are replaced by arrays
185!
186! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
187! character length of dopr_unit enlarged
188!
189! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
190! -replace_char, replace_by
191!
192! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
193! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
194! -nc_format_mask, -format_parallel_io
195!
196! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
197! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
198!
199! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
200! -var_ts: replaced by dots_max,
201! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
202! from gfortran compiler
203! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
204! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
205!
206! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
207! +prho, prho_1
208! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
209! +output_for_t0
210! translation error of actual -> current revisions fixed
211! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
212! typographical error in dots_unit fixed
213! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
214! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
215! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
216! topography color in dvrp_variables,
217! vertical_particle_advection is a 1d-array,
218! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
219! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
220! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
221! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
222! default value of grid_matching changed to strict
223! +shf_av, qsws_av
224!
225! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
226! +topography_grid_convention
227! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
228! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
229!
230! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
231! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
232! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
233! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
234! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
235! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
236! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
237! -myid_char_14
238!
239! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
240! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
241! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
242! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
243! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
244! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
245! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
246!
247! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
248! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
249! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
250! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
251! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
252! uswst*, vswst*
253!
254! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
255! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
256! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
257! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
258!
259! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
260! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
261! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
262! var_hom and var_sum renamed pr_palm
263!
264! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
265! +return_addres, return_username
266! Cpp-directive lcmuk renamed lc
267!
268! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
269! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
270! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
271! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
272! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
273! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
274! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
275! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
276! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
277! setting of palm version moved to main program
278!
279! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
280! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
281! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
282! Bugfix: p is not a pointer
283!
284! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
285!
286! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
287! version 3.1b (last under RCS control)
288!
289! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
290! Initial revision
291!
292!
293! Description:
294! ------------
295! Definition of variables for special advection schemes
296!------------------------------------------------------------------------------!
297
298    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
299
300    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
301    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
302                                          spl_tri_zw
303
304    SAVE
305
306 END MODULE advection
307
308
309
310
311 MODULE array_kind
312
313!------------------------------------------------------------------------------!
314! Description:
315! ------------
316! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
317! precision variables)
318!------------------------------------------------------------------------------!
319
320    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
321                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
322
323    SAVE
324
325 END MODULE array_kind
326
327
328
329
330 MODULE arrays_3d
331
332!------------------------------------------------------------------------------!
333! Description:
334! ------------
335! Definition of all arrays defined on the computational grid
336!------------------------------------------------------------------------------!
337
338    USE array_kind
339
340    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
341          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
342          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
343          ptdf_x, ptdf_y, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc, sa_init, ug, u_init,   &
344          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw 
345
346    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
347          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_pt, diss_s_q, diss_s_sa, diss_s_u,   &
348          diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg, flux_s_e, flux_s_pt, flux_s_q,   &
349          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,        &
350          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qsws, qswst, qswst_remote,   &
351          rif, saswsb, saswst, shf, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst, us,     &
352          usws, uswst, vsws, vswst, z0, z0h
353
354    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
355          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
356          diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w,        &
357          flux_l_e, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v,        &
358          flux_l_w, kh, km, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc,    &
359          sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r,     &
360          v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
361
362    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
363          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3, q_1, q_2, q_3, ql_v,     &
364          ql_vp, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,           &
365          v_1, v_2, v_3, vpt_1, w_1, w_2, w_3
366
367    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
368          e, e_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m,       &
369          tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
370
371    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
372
373    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
374                                           gamma_y, gamma_z
375
376    SAVE
377
378 END MODULE arrays_3d
379
380
381
382
383 MODULE averaging
384
385!------------------------------------------------------------------------------!
386! Description:
387! ------------
388! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
389!------------------------------------------------------------------------------!
390
391    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
392                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
393                                          z0h_av
394
395    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
396          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
397          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
398          w_av
399 END MODULE averaging
400
401
402
403 MODULE cloud_parameters
404
405!------------------------------------------------------------------------------!
406! Description:
407! ------------
408! Definition of variables and constants for cloud physics
409!------------------------------------------------------------------------------!
410
411    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
412
413    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
414              effective_coll_efficiency,                                       &
415              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
416              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
417              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
418              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
419              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
420              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
421              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
422              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
423
424    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
425
426    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
427                                          precipitation_rate
428
429    SAVE
430
431 END MODULE cloud_parameters
432
433
434
435
436 MODULE constants
437
438!------------------------------------------------------------------------------!
439! Description:
440! ------------
441! Definition of general constants
442!------------------------------------------------------------------------------!
443
444    REAL    ::  pi = 3.141592654
445    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
446   
447
448    SAVE
449
450 END MODULE constants
451
452
453
454
455 MODULE control_parameters
456
457!------------------------------------------------------------------------------!
458! Description:
459! ------------
460! Definition of parameters for program control
461!------------------------------------------------------------------------------!
462
463    TYPE plot_precision
464       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
465       INTEGER           ::  precision
466    END TYPE plot_precision
467
468    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
469                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
470                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
471                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
472                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
473
474    TYPE file_status
475       LOGICAL ::  opened, opened_before
476    END TYPE file_status
477   
478    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
479
480    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
481                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
482
483    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
484    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
485    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
486    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
487    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
488    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
489    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
490    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
491    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
492                             loop_optimization = 'default', &
493                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
494                             psolver = 'poisfft', &
495                             scalar_advec = 'ws-scheme'
496    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
497                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
498                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
499                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
500                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
501                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
502                             bc_sa_t = 'neumann', &
503                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
504                             canopy_mode = 'block', &
505                             coupling_mode = 'uncoupled', &
506                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
507                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
508                             fft_method = 'system-specific', &
509                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
510                             random_generator = 'numerical-recipes', &
511                             return_addres, return_username, &
512                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
513    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
514    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
515    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
516    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
517    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
518    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
519
520    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
521    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
522    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
523                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
524    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
525         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
526
527    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
528    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
529    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
530
531    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
532    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
533
534    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
535                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
536                coupling_topology = 0, &
537                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
538                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
539                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
540                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
541                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
542                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
543                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
544                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
545                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
546                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
547                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
548                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
549                masks = 0, maximum_grid_level, &
550                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
551                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
552                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
553                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
554                nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
555                recycling_plane, runnr = 0, &
556                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
557                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
558
559    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
560                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
561                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
562                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
563                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
564                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
565                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
566                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
567                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
568                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
569                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
570                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
571                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
572                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
573                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
574                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
575
576#if defined ( __check )
577    INTEGER :: check_restart = 0
578#endif
579
580    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
581
582    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
583    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
584                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
585
586    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
587                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirneu = .FALSE., &
588                bc_lr_dirrad = .FALSE., bc_lr_neudir = .FALSE., &
589                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
590                bc_ns_dirneu = .FALSE., bc_ns_dirrad = .FALSE., &
591                bc_ns_neudir = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
592                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
593                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
594                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
595                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
596                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
597                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
598                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
599                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
600                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
601                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
602                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
603                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
604                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
605                first_call_lpm = .TRUE., &
606                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
607                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
608                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
609                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
610                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
611                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
612                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
613                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
614                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
615                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
616                precipitation = .FALSE., &
617                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
618                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
619                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
620                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
621                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
622                use_prescribed_profile_data = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
623                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
624                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
625                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
626                ws_scheme_mom = .FALSE.
627
628    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
629                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
630
631    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
632             alpha_surface = 0.0, atmos_ocean_sign = 1.0, &
633             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
634             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
635             bottom_salinityflux = 0.0, &
636             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
637             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
638             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
639             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
640             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
641             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
642             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
643             disturbance_energy_limit = 0.01, &
644             disturbance_level_b = -9999999.9, &
645             disturbance_level_t = -9999999.9, &
646             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
647             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
648             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
649             dt_data_output = 9999999.9, &
650             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
651             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
652             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
653             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
654             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
655             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
656             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
657             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
658             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
659             end_time = 0.0, &
660             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
661             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
662             lad_surface = 0.0, leaf_surface_concentration = 0.0, &
663             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
664             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
665             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
666             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
667             particle_maximum_age = 9999999.9, &
668             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
669             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
670             pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
671             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
672             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
673             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
674             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
675             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
676             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
677             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
678             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
679             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
680             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
681             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
682             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
683             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
684             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
685             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
686             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
687             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
688             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
689             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
690             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
691             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
692             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
693             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
694             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
695             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
696             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
697             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
698             vg_surface = 0.0, &
699             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
700             z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
701
702    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
703             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
704             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
705             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
706             mask_scale(3), &
707             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
708             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
709             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
710             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
711             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
712             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
713             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
714             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
715             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
716             time_domask(max_masks) = 0.0, &
717             tsc(10) = (/ 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
718             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
719             v_profile(100) = 9999999.9, &
720             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
721             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
722             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
723             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
724             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
725             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
726             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
727             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
728             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
729             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
730
731    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
732
733    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
734        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
735    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
736        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
737   
738!
739!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
740       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
741
742    SAVE
743
744 END MODULE control_parameters
745
746
747
748
749 MODULE cpulog
750
751!------------------------------------------------------------------------------!
752! Description:
753! ------------
754! Definition of variables for cpu-time measurements
755!------------------------------------------------------------------------------!
756
757    REAL ::  initial_wallclock_time
758
759    TYPE logpoint
760       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
761       INTEGER            ::  counts
762       CHARACTER (LEN=20) ::  place
763    END TYPE logpoint
764
765    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
766                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
767                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
768                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
769
770    SAVE
771
772 END MODULE cpulog
773
774
775
776
777 MODULE dvrp_variables
778
779!------------------------------------------------------------------------------!
780! Description:
781! ------------
782! Definition of variables used with dvrp-software
783!------------------------------------------------------------------------------!
784
785    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
786                           particle_dvrpsize = 'none'
787
788    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
789                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
790
791    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
792                           dvrp_file      = 'default',                    &
793                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
794                           dvrp_password  = '********',                   &
795                           dvrp_username  = ' '
796
797    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
798                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
799                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
800                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
801                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
802                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
803                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
804                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
805
806    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
807
808    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
809                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
810                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
811
812    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
813                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
814                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
815                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
816
817    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
818                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
819
820    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
821                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
822
823#if defined( __decalpha )
824    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
825                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
826                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
827                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
828
829    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
830                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
831                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
832                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
833                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
834
835    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
836                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
837                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
838                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
839                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
840                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
841                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
842                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
843                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
844                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
845                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
846                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
847                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
848                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
849                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
850#else
851    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
852
853    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
854
855    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
856                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
857                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
858                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
859                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
860                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
861
862    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
863                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
864                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
865                                     -1.0, 1.0 /
866
867    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
868                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
869                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
870                             0.1, 0.4, 0.1 /
871
872    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
873                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
874
875    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
876                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
877#endif
878
879    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
880
881    TYPE steering
882       CHARACTER (LEN=20) ::  name
883       REAL(4)            ::  min, max
884       INTEGER            ::  imin, imax
885    END TYPE steering
886
887    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
888
889    SAVE
890
891 END MODULE dvrp_variables
892
893
894
895
896 MODULE grid_variables
897
898!------------------------------------------------------------------------------!
899! Description:
900! ------------
901! Definition of grid spacings
902!------------------------------------------------------------------------------!
903
904    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
905
906    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
907
908    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
909                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
910                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
911                                          zu_s_inner, zw_w_inner
912
913    SAVE
914
915 END MODULE grid_variables
916
917
918
919
920 MODULE indices
921
922!------------------------------------------------------------------------------!
923! Description:
924! ------------
925! Definition of array bounds and number of gridpoints
926!------------------------------------------------------------------------------!
927
928    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
929                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
930                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
931                nza, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzta, nzt_diff
932
933
934    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
935                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
936
937    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
938                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
939
940
941    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
942                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
943                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
944                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
945                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
946
947    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
948
949    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
950                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
951
952    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
953                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
954                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
955                wall_flags_9, wall_flags_10
956
957
958    SAVE
959
960 END MODULE indices
961
962
963
964
965 MODULE interfaces
966
967!------------------------------------------------------------------------------!
968! Description:
969! ------------
970! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
971!------------------------------------------------------------------------------!
972
973    INTERFACE
974
975       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
976
977          USE cpulog
978
979          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
980          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
981          TYPE(logpoint)              ::  log_event
982
983       END SUBROUTINE cpu_log
984
985    END INTERFACE
986
987
988
989    INTERFACE
990
991       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
992                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
993          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
994          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
995          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
996          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
997          REAL                          ::  offset, wert
998          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
999          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
1000
1001       END SUBROUTINE global_min_max
1002
1003    END INTERFACE
1004
1005    SAVE
1006
1007 END MODULE interfaces
1008
1009
1010
1011 MODULE pointer_interfaces
1012
1013!------------------------------------------------------------------------------!
1014! Description:
1015! ------------
1016! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1017! prognostic_equations
1018!------------------------------------------------------------------------------!
1019
1020    INTERFACE
1021
1022       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1023
1024          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1025          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1026
1027       END SUBROUTINE advec_s_bc
1028
1029    END INTERFACE
1030
1031
1032    SAVE
1033
1034 END MODULE pointer_interfaces
1035
1036
1037
1038
1039 MODULE model_1d
1040
1041!------------------------------------------------------------------------------!
1042! Description:
1043! ------------
1044! Definition of variables for the 1D-model
1045!------------------------------------------------------------------------------!
1046
1047    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1048
1049    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1050
1051    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1052                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1053                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1054                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1055                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, &
1056                vsws1d, z01d, z0h1d
1057
1058
1059    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1060                                        rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1061                                        te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
1062
1063    SAVE
1064
1065 END MODULE model_1d
1066
1067
1068
1069
1070 MODULE netcdf_control
1071
1072!------------------------------------------------------------------------------!
1073! Description:
1074! ------------
1075! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1076!------------------------------------------------------------------------------!
1077
1078    USE control_parameters
1079#if defined( __netcdf )
1080    USE netcdf
1081#endif
1082
1083    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1084
1085    INTEGER ::  dots_num = 23
1086
1087    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1088         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1089            'z_i   ' /)
1090
1091    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1092         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1093            'z_i   ' /)
1094
1095    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1096          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1097             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1098             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1099             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1100             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1101
1102    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1103          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1104             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1105             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1106             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1107             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1108
1109    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1110          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1111             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1112             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1113             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1114             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1115
1116    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1117          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1118             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1119             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1120             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1121             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1122
1123    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1124
1125    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1126
1127    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1128          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1129             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1130             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1131             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1132             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1133             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1134             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1135             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1136             'not_used        ' /)
1137
1138    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1139          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1140             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1141             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1142             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1143             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1144             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1145             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1146             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1147             'not_used        ' /)
1148
1149    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1150                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1151                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1152                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1153                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1154                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1155                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1156
1157    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1158                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1159                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1160                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1161                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1162                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1163                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1164                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1165                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1166                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1167                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1168                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1169                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1170                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1171                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1172                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1173                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1174                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1175
1176    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1177    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1178    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1179    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1180
1181    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1182    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1183    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1184                                           id_var_z_pr
1185    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1186
1187!
1188!-- masked output
1189    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1190
1191    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1192
1193    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1194                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1195                id_dim_zw_mask, &
1196                id_set_mask, &
1197                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1198                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1199                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1200
1201    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1202
1203    SAVE
1204
1205 END MODULE netcdf_control
1206
1207
1208
1209 MODULE particle_attributes
1210
1211!------------------------------------------------------------------------------!
1212! Description:
1213! ------------
1214! Definition of variables used to compute particle transport
1215!------------------------------------------------------------------------------!
1216
1217    USE array_kind
1218
1219    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1220                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1221                            collision_kernel = 'none'
1222
1223#if defined( __parallel )
1224    INTEGER ::  mpi_particle_type
1225#endif
1226    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1227                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1228                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1229                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1230                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1231                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1232                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1233                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1234                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1235                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1236                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1237                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1238                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1239                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1240                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1241                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1242
1243    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1244
1245    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1246    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1247
1248    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1249                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1250                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1251                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1252                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1253                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1254
1255    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1256                vertical_particle_advection = .TRUE.
1257
1258    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1259
1260    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1261                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1262                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1263                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1264                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1265                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1266                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1267                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1268                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1269                time_write_particle_data = 0.0
1270
1271    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1272                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1273                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1274                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1275                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1276
1277    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1278
1279
1280    TYPE particle_type
1281       SEQUENCE
1282       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1283                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1284                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1285       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1286    END TYPE particle_type
1287
1288    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1289    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1290    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1291
1292    TYPE particle_groups_type
1293       SEQUENCE
1294       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1295    END TYPE particle_groups_type
1296
1297    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1298                   particle_groups
1299
1300    SAVE
1301
1302 END MODULE particle_attributes
1303
1304
1305
1306
1307
1308 MODULE pegrid
1309
1310!------------------------------------------------------------------------------!
1311! Description:
1312! ------------
1313! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1314! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1315! MPI-calls.
1316!------------------------------------------------------------------------------!
1317
1318#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1319#if defined( __lc )
1320    USE MPI
1321#else
1322    INCLUDE "mpif.h"
1323#endif
1324#endif
1325    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1326    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1327                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1328                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1329                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1330
1331    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1332                                             hor_index_bounds_previous_run
1333
1334    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1335
1336#if defined( __parallel )
1337#if defined( __mpi2 )
1338    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1339#endif
1340
1341    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1342                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1343                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1344                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1345                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1346
1347    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1348
1349#if ! defined ( __check )
1350    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1351#endif
1352
1353
1354    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1355
1356    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1357                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1358                south_border_pe = .FALSE.
1359
1360    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1361                              remain_dims
1362#endif
1363
1364    SAVE
1365
1366 END MODULE pegrid
1367
1368
1369
1370
1371 MODULE profil_parameter
1372
1373!------------------------------------------------------------------------------!
1374! Description:
1375! ------------
1376! Definition of variables which control PROFIL-output
1377!------------------------------------------------------------------------------!
1378
1379    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1380
1381    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1382                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1383                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1384                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1385                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1386                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1387                              ' L                  ',                         &
1388                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1389
1390    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1391                           (/ ' u v                           ', &
1392                              ' pt                            ', &
1393                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1394                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1395                              ' km kh                         ', &
1396                              ' l                             ', &
1397                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1398
1399    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1400
1401    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1402                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1403                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1404                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1405               
1406
1407    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1408                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1409                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1410                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1411                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1412             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1413             cross_ts_uymin(20) = &
1414                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1415                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1416                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1417                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1418             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1419
1420    SAVE
1421
1422 END MODULE profil_parameter
1423
1424
1425
1426
1427 MODULE spectrum
1428
1429!------------------------------------------------------------------------------!
1430! Description:
1431! ------------
1432! Definition of quantities used for computing spectra
1433!------------------------------------------------------------------------------!
1434
1435    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1436                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1437    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1438    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1439    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1440                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1441                                              '-power spectrum of v     ', &
1442                                              '-power spectrum of w     ', &
1443                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1444                                              '-power spectrum of q     ' /)
1445    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1446                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1447                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1448                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1449                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1450                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1451
1452    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1453
1454    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1455                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1463                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1464                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1465                plot_spectra_level(100) = 999999
1466
1467    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1468
1469    SAVE
1470
1471 END MODULE spectrum
1472
1473
1474
1475
1476 MODULE statistics
1477
1478!------------------------------------------------------------------------------!
1479! Description:
1480! ------------
1481! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1482!------------------------------------------------------------------------------!
1483
1484    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1485    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1486    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1487    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1488    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1489    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1490                                              weight_substep, weight_pres
1491    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1492                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1493                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1494                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1495                                              sums_wspts_ws_l,                &
1496                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1497    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1498                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1499                                              sums_up_fraction_l
1500    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1501
1502    SAVE
1503
1504 END MODULE statistics
1505
1506
1507
1508
1509 MODULE transpose_indices
1510
1511!------------------------------------------------------------------------------!
1512! Description:
1513! ------------
1514! Definition of indices for transposed arrays
1515!------------------------------------------------------------------------------!
1516
1517    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1518                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1519                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1520               
1521
1522    SAVE
1523
1524 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.