source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1010

Last change on this file since 1010 was 1010, checked in by raasch, 12 years ago

pointer free version can be generated with cpp switch nopointer

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.0 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6! pointer free version can be generated with cpp switch __nopointer
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: modules.f90 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch $
11!
12! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
13! -grid_matching, nxa, nya, etc., nnx_pe, nny_pe, spl_*
14!
15! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
16! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
17! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
18! several pointer/target arrays converted to normal ones
19!
20! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
21! -use_prior_plot1d_parameters
22!
23! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
24! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
25! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
26! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
27! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
28! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
29!
30! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
31! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
32! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
33! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
34! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
35! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
36! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
37! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
38! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
39!
40! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
41! changing profile_columns and profile_rows
42!
43! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
44! +neutral
45!
46! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
47! +masking_method
48!
49! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
50! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
51!
52! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
53! interface for global_min_max changed
54!
55! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
56! +wall_flags_0
57! -boundary_flags
58! +nzb_max
59! +adv_sca_1, +adv_mom_1
60!
61! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
62! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
63! particle_attributes,
64! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
65! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
66!
67! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
68! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
69! particle feature color renamed class
70!
71! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
72! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
73! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
74! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
75! rvar1|2|3
76! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
77! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
78!
79! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
80! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
81!
82! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
83! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
84! New parameter check_restart has been defined which is needed by
85! check_namelist_files only.
86!
87! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
88! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
89!
90! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
91! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
92! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
93! for thread-safe summation in advec_ws.
94!
95! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
96! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
97! +particles_1, particles_2, sort_count
98!
99! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
100! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
101!
102! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
103! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
104!
105! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
106! +gathered_size, subdomain_size
107!
108! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
109! +lpt_av
110!
111! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
112! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
113!
114! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
115! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
116! synchronous_exchange moved to control_parameters
117!
118! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
119! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
120! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
121! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
122! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
123! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
124!
125! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
126! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
127!
128! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
129! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
130! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
131! p_sub renamed p_loc
132!
133! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
134! +synchronous_exchange
135!
136! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
137! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
138! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
139! SOR.
140!
141! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
142! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
143! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
144! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
145! +coupling_topology
146! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
147! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
148! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
149! +flux_s_sa, +diss_s_sa
150! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
151! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
152! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
153! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
154! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
155! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
156! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
157! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
158! pegrid.
159! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
160! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
161! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
162! of turbulent fluxes in the advection routines.
163! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
164! in prognostic_equations.
165! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
166! in ws-scheme.
167! Changed length of string run_description_header
168!
169! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
170! +collective_wait in pegrid
171!
172! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
173! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
174! to 9999999.9
175!
176! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
177! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
178! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
179! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
180!
181! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
182! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
183! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
184! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
185!
186! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
187! parameters for masked output are replaced by arrays
188!
189! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
190! character length of dopr_unit enlarged
191!
192! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
193! -replace_char, replace_by
194!
195! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
196! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
197! -nc_format_mask, -format_parallel_io
198!
199! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
200! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
201!
202! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
203! -var_ts: replaced by dots_max,
204! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
205! from gfortran compiler
206! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
207! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
208!
209! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
210! +prho, prho_1
211! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
212! +output_for_t0
213! translation error of actual -> current revisions fixed
214! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
215! typographical error in dots_unit fixed
216! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
217! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
218! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
219! topography color in dvrp_variables,
220! vertical_particle_advection is a 1d-array,
221! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
222! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
223! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
224! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
225! default value of grid_matching changed to strict
226! +shf_av, qsws_av
227!
228! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
229! +topography_grid_convention
230! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
231! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
232!
233! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
234! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
235! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
236! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
237! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
238! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
239! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
240! -myid_char_14
241!
242! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
243! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
244! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
245! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
246! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
247! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
248! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
249!
250! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
251! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
252! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
253! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
254! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
255! uswst*, vswst*
256!
257! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
258! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
259! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
260! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
261!
262! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
263! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
264! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
265! var_hom and var_sum renamed pr_palm
266!
267! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
268! +return_addres, return_username
269! Cpp-directive lcmuk renamed lc
270!
271! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
272! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
273! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
274! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
275! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
276! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
277! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
278! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
279! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
280! setting of palm version moved to main program
281!
282! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
283! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
284! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
285! Bugfix: p is not a pointer
286!
287! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
288!
289! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
290! version 3.1b (last under RCS control)
291!
292! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
293! Initial revision
294!
295!
296! Description:
297! ------------
298! Definition of variables for special advection schemes
299!------------------------------------------------------------------------------!
300
301    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex
302
303    SAVE
304
305 END MODULE advection
306
307
308
309
310 MODULE array_kind
311
312!------------------------------------------------------------------------------!
313! Description:
314! ------------
315! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
316! precision variables)
317!------------------------------------------------------------------------------!
318
319    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
320                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
321
322    SAVE
323
324 END MODULE array_kind
325
326
327
328
329 MODULE arrays_3d
330
331!------------------------------------------------------------------------------!
332! Description:
333! ------------
334! Definition of all arrays defined on the computational grid
335!------------------------------------------------------------------------------!
336
337    USE array_kind
338
339    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
340          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
341          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
342          ptdf_x, ptdf_y, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc, sa_init, ug, u_init,   &
343          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw 
344
345    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
346          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_pt, diss_s_q, diss_s_sa, diss_s_u,   &
347          diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg, flux_s_e, flux_s_pt, flux_s_q,   &
348          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,        &
349          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qsws, qswst, qswst_remote,   &
350          rif, saswsb, saswst, shf, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst, us,     &
351          usws, uswst, vsws, vswst, z0, z0h
352
353    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
354          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
355          diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w,        &
356          flux_l_e, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v,        &
357          flux_l_w, kh, km, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc,    &
358          sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r,     &
359          v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
360
361#if defined( __nopointer )
362    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
363          e, e_p, p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, rho, sa,   &
364          sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p,    &
365          vpt, w, w_p
366#else
367    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
368          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3, q_1, q_2, q_3, ql_v,     &
369          ql_vp, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,           &
370          v_1, v_2, v_3, vpt_1, w_1, w_2, w_3
371
372    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
373          e, e_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m,       &
374          tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
375#endif
376
377    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
378
379    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
380                                           gamma_y, gamma_z
381
382    SAVE
383
384 END MODULE arrays_3d
385
386
387
388
389 MODULE averaging
390
391!------------------------------------------------------------------------------!
392! Description:
393! ------------
394! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
395!------------------------------------------------------------------------------!
396
397    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
398                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
399                                          z0h_av
400
401    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
402          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
403          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
404          w_av
405 END MODULE averaging
406
407
408
409 MODULE cloud_parameters
410
411!------------------------------------------------------------------------------!
412! Description:
413! ------------
414! Definition of variables and constants for cloud physics
415!------------------------------------------------------------------------------!
416
417    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
418
419    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
420              effective_coll_efficiency,                                       &
421              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
422              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
423              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
424              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
425              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
426              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
427              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
428              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
429
430    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
431
432    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
433                                          precipitation_rate
434
435    SAVE
436
437 END MODULE cloud_parameters
438
439
440
441
442 MODULE constants
443
444!------------------------------------------------------------------------------!
445! Description:
446! ------------
447! Definition of general constants
448!------------------------------------------------------------------------------!
449
450    REAL    ::  pi = 3.141592654
451    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
452   
453
454    SAVE
455
456 END MODULE constants
457
458
459
460
461 MODULE control_parameters
462
463!------------------------------------------------------------------------------!
464! Description:
465! ------------
466! Definition of parameters for program control
467!------------------------------------------------------------------------------!
468
469    TYPE plot_precision
470       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
471       INTEGER           ::  precision
472    END TYPE plot_precision
473
474    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
475                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
476                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
477                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
478                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
479
480    TYPE file_status
481       LOGICAL ::  opened, opened_before
482    END TYPE file_status
483   
484    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
485
486    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
487                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
488
489    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
490    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
491    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
492    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
493    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
494    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
495    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
496    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
497                             loop_optimization = 'default', &
498                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
499                             psolver = 'poisfft', &
500                             scalar_advec = 'ws-scheme'
501    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
502                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
503                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
504                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
505                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
506                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
507                             bc_sa_t = 'neumann', &
508                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
509                             canopy_mode = 'block', &
510                             coupling_mode = 'uncoupled', &
511                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
512                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
513                             fft_method = 'system-specific', &
514                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
515                             random_generator = 'numerical-recipes', &
516                             return_addres, return_username, &
517                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
518    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
519    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
520    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
521    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
522    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
523    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
524
525    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
526    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
527    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
528                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
529    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
530         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
531
532    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
533    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
534    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
535
536    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
537    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
538
539    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
540                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
541                coupling_topology = 0, &
542                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
543                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
544                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
545                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
546                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
547                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
548                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
549                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
550                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
551                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
552                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
553                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
554                masks = 0, maximum_grid_level, &
555                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
556                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
557                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
558                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
559                nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
560                recycling_plane, runnr = 0, &
561                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
562                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
563
564    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
565                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
566                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
567                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
568                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
569                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
570                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
571                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
572                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
573                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
574                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
575                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
576                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
577                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
578                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
579                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
580
581#if defined ( __check )
582    INTEGER :: check_restart = 0
583#endif
584
585    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
586
587    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
588    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
589                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
590
591    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
592                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirneu = .FALSE., &
593                bc_lr_dirrad = .FALSE., bc_lr_neudir = .FALSE., &
594                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
595                bc_ns_dirneu = .FALSE., bc_ns_dirrad = .FALSE., &
596                bc_ns_neudir = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
597                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
598                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
599                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
600                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
601                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
602                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
603                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
604                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
605                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
606                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
607                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
608                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
609                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
610                first_call_lpm = .TRUE., &
611                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
612                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
613                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
614                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
615                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
616                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
617                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
618                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
619                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
620                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
621                precipitation = .FALSE., &
622                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
623                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
624                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
625                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
626                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
627                use_prescribed_profile_data = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
628                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
629                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
630                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
631                ws_scheme_mom = .FALSE.
632
633    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
634                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
635
636    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
637             alpha_surface = 0.0, atmos_ocean_sign = 1.0, &
638             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
639             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
640             bottom_salinityflux = 0.0, &
641             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
642             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
643             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
644             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
645             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
646             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
647             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
648             disturbance_energy_limit = 0.01, &
649             disturbance_level_b = -9999999.9, &
650             disturbance_level_t = -9999999.9, &
651             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
652             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
653             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
654             dt_data_output = 9999999.9, &
655             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
656             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
657             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
658             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
659             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
660             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
661             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
662             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
663             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
664             end_time = 0.0, &
665             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
666             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
667             lad_surface = 0.0, leaf_surface_concentration = 0.0, &
668             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
669             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
670             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
671             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
672             particle_maximum_age = 9999999.9, &
673             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
674             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
675             pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
676             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
677             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
678             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
679             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
680             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
681             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
682             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
683             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
684             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
685             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
686             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
687             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
688             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
689             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
690             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
691             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
692             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
693             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
694             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
695             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
696             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
697             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
698             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
699             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
700             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
701             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
702             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
703             vg_surface = 0.0, &
704             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
705             z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
706
707    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
708             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
709             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
710             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
711             mask_scale(3), &
712             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
713             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
714             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
715             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
716             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
717             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
718             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
719             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
720             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
721             time_domask(max_masks) = 0.0, &
722             tsc(10) = (/ 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
723             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
724             v_profile(100) = 9999999.9, &
725             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
726             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
727             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
728             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
729             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
730             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
731             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
732             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
733             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
734             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
735
736    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
737
738    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
739        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
740    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
741        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
742   
743!
744!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
745       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
746
747    SAVE
748
749 END MODULE control_parameters
750
751
752
753
754 MODULE cpulog
755
756!------------------------------------------------------------------------------!
757! Description:
758! ------------
759! Definition of variables for cpu-time measurements
760!------------------------------------------------------------------------------!
761
762    REAL ::  initial_wallclock_time
763
764    TYPE logpoint
765       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
766       INTEGER            ::  counts
767       CHARACTER (LEN=20) ::  place
768    END TYPE logpoint
769
770    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
771                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
772                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
773                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
774
775    SAVE
776
777 END MODULE cpulog
778
779
780
781
782 MODULE dvrp_variables
783
784!------------------------------------------------------------------------------!
785! Description:
786! ------------
787! Definition of variables used with dvrp-software
788!------------------------------------------------------------------------------!
789
790    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
791                           particle_dvrpsize = 'none'
792
793    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
794                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
795
796    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
797                           dvrp_file      = 'default',                    &
798                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
799                           dvrp_password  = '********',                   &
800                           dvrp_username  = ' '
801
802    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
803                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
804                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
805                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
806                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
807                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
808                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
809                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
810
811    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
812
813    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
814                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
815                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
816
817    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
818                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
819                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
820                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
821
822    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
823                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
824
825    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
826                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
827
828#if defined( __decalpha )
829    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
830                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
831                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
832                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
833
834    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
835                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
836                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
837                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
838                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
839
840    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
841                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
842                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
843                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
844                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
845                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
846                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
847                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
848                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
849                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
850                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
851                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
852                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
853                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
854                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
855#else
856    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
857
858    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
859
860    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
861                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
862                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
863                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
864                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
865                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
866
867    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
868                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
869                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
870                                     -1.0, 1.0 /
871
872    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
873                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
874                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
875                             0.1, 0.4, 0.1 /
876
877    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
878                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
879
880    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
881                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
882#endif
883
884    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
885
886    TYPE steering
887       CHARACTER (LEN=20) ::  name
888       REAL(4)            ::  min, max
889       INTEGER            ::  imin, imax
890    END TYPE steering
891
892    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
893
894    SAVE
895
896 END MODULE dvrp_variables
897
898
899
900
901 MODULE grid_variables
902
903!------------------------------------------------------------------------------!
904! Description:
905! ------------
906! Definition of grid spacings
907!------------------------------------------------------------------------------!
908
909    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
910
911    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
912
913    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
914                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
915                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
916                                          zu_s_inner, zw_w_inner
917
918    SAVE
919
920 END MODULE grid_variables
921
922
923
924
925 MODULE indices
926
927!------------------------------------------------------------------------------!
928! Description:
929! ------------
930! Definition of array bounds and number of gridpoints
931!------------------------------------------------------------------------------!
932
933    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxl, nxlg,   &
934                nxlu, nxr, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
935                nyn, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
936                nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzt_diff
937
938
939    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
940                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
941
942    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
943                ngp_2dh, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
944
945
946    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
947                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
948                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
949                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
950                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
951
952    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
953
954    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
955                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
956
957    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
958                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
959                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
960                wall_flags_9, wall_flags_10
961
962
963    SAVE
964
965 END MODULE indices
966
967
968
969
970 MODULE interfaces
971
972!------------------------------------------------------------------------------!
973! Description:
974! ------------
975! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
976!------------------------------------------------------------------------------!
977
978    INTERFACE
979
980       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
981
982          USE cpulog
983
984          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
985          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
986          TYPE(logpoint)              ::  log_event
987
988       END SUBROUTINE cpu_log
989
990    END INTERFACE
991
992
993
994    INTERFACE
995
996       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
997                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
998          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
999          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
1000          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
1001          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
1002          REAL                          ::  offset, wert
1003          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
1004          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
1005
1006       END SUBROUTINE global_min_max
1007
1008    END INTERFACE
1009
1010    SAVE
1011
1012 END MODULE interfaces
1013
1014
1015
1016 MODULE pointer_interfaces
1017
1018!------------------------------------------------------------------------------!
1019! Description:
1020! ------------
1021! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1022! prognostic_equations
1023!------------------------------------------------------------------------------!
1024
1025    INTERFACE
1026
1027       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1028
1029          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1030#if defined( __nopointer )
1031          REAL, DIMENSION(:,:,:) ::  sk
1032#else
1033          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1034#endif
1035       END SUBROUTINE advec_s_bc
1036
1037    END INTERFACE
1038
1039
1040    SAVE
1041
1042 END MODULE pointer_interfaces
1043
1044
1045
1046
1047 MODULE model_1d
1048
1049!------------------------------------------------------------------------------!
1050! Description:
1051! ------------
1052! Definition of variables for the 1D-model
1053!------------------------------------------------------------------------------!
1054
1055    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1056
1057    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1058
1059    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1060                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1061                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1062                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1063                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, &
1064                vsws1d, z01d, z0h1d
1065
1066
1067    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1068                                        rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1069                                        te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
1070
1071    SAVE
1072
1073 END MODULE model_1d
1074
1075
1076
1077
1078 MODULE netcdf_control
1079
1080!------------------------------------------------------------------------------!
1081! Description:
1082! ------------
1083! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1084!------------------------------------------------------------------------------!
1085
1086    USE control_parameters
1087#if defined( __netcdf )
1088    USE netcdf
1089#endif
1090
1091    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1092
1093    INTEGER ::  dots_num = 23
1094
1095    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1096         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1097            'z_i   ' /)
1098
1099    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1100         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1101            'z_i   ' /)
1102
1103    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1104          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1105             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1106             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1107             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1108             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1109
1110    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1111          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1112             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1113             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1114             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1115             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1116
1117    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1118          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1119             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1120             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1121             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1122             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1123
1124    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1125          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1126             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1127             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1128             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1129             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1130
1131    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1132
1133    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1134
1135    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1136          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1137             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1138             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1139             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1140             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1141             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1142             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1143             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1144             'not_used        ' /)
1145
1146    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1147          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1148             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1149             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1150             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1151             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1152             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1153             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1154             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1155             'not_used        ' /)
1156
1157    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1158                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1159                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1160                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1161                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1162                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1163                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1164
1165    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1166                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1167                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1168                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1169                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1170                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1171                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1172                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1173                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1174                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1175                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1176                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1177                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1178                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1179                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1180                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1181                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1182                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1183
1184    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1185    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1186    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1187    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1188
1189    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1190    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1191    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1192                                           id_var_z_pr
1193    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1194
1195!
1196!-- masked output
1197    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1198
1199    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1200
1201    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1202                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1203                id_dim_zw_mask, &
1204                id_set_mask, &
1205                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1206                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1207                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1208
1209    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1210
1211    SAVE
1212
1213 END MODULE netcdf_control
1214
1215
1216
1217 MODULE particle_attributes
1218
1219!------------------------------------------------------------------------------!
1220! Description:
1221! ------------
1222! Definition of variables used to compute particle transport
1223!------------------------------------------------------------------------------!
1224
1225    USE array_kind
1226
1227    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1228                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1229                            collision_kernel = 'none'
1230
1231#if defined( __parallel )
1232    INTEGER ::  mpi_particle_type
1233#endif
1234    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1235                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1236                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1237                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1238                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1239                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1240                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1241                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1242                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1243                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1244                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1245                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1246                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1247                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1248                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1249                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1250
1251    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1252
1253    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1254    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1255
1256    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1257                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1258                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1259                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1260                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1261                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1262
1263    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1264                vertical_particle_advection = .TRUE.
1265
1266    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1267
1268    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1269                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1270                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1271                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1272                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1273                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1274                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1275                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1276                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1277                time_write_particle_data = 0.0
1278
1279    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1280                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1281                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1282                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1283                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1284
1285    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1286
1287
1288    TYPE particle_type
1289       SEQUENCE
1290       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1291                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1292                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1293       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1294    END TYPE particle_type
1295
1296    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1297    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1298    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1299
1300    TYPE particle_groups_type
1301       SEQUENCE
1302       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1303    END TYPE particle_groups_type
1304
1305    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1306                   particle_groups
1307
1308    SAVE
1309
1310 END MODULE particle_attributes
1311
1312
1313
1314
1315
1316 MODULE pegrid
1317
1318!------------------------------------------------------------------------------!
1319! Description:
1320! ------------
1321! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1322! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1323! MPI-calls.
1324!------------------------------------------------------------------------------!
1325
1326#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1327#if defined( __lc )
1328    USE MPI
1329#else
1330    INCLUDE "mpif.h"
1331#endif
1332#endif
1333    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1334    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1335                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1336                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1337                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1338
1339    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1340                                             hor_index_bounds_previous_run
1341
1342    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1343
1344#if defined( __parallel )
1345#if defined( __mpi2 )
1346    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1347#endif
1348
1349    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1350                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1351                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1352                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1353                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1354
1355    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1356
1357#if ! defined ( __check )
1358    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1359#endif
1360
1361
1362    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1363
1364    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1365                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1366                south_border_pe = .FALSE.
1367
1368    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1369                              remain_dims
1370#endif
1371
1372    SAVE
1373
1374 END MODULE pegrid
1375
1376
1377
1378
1379 MODULE profil_parameter
1380
1381!------------------------------------------------------------------------------!
1382! Description:
1383! ------------
1384! Definition of variables which control PROFIL-output
1385!------------------------------------------------------------------------------!
1386
1387    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1388
1389    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1390                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1391                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1392                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1393                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1394                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1395                              ' L                  ',                         &
1396                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1397
1398    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1399                           (/ ' u v                           ', &
1400                              ' pt                            ', &
1401                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1402                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1403                              ' km kh                         ', &
1404                              ' l                             ', &
1405                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1406
1407    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1408
1409    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1410                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1411                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1412                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1413               
1414
1415    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1416                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1417                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1418                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1419                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1420             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1421             cross_ts_uymin(20) = &
1422                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1423                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1424                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1425                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1426             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1427
1428    SAVE
1429
1430 END MODULE profil_parameter
1431
1432
1433
1434
1435 MODULE spectrum
1436
1437!------------------------------------------------------------------------------!
1438! Description:
1439! ------------
1440! Definition of quantities used for computing spectra
1441!------------------------------------------------------------------------------!
1442
1443    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1444                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1445    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1446    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1447    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1448                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1449                                              '-power spectrum of v     ', &
1450                                              '-power spectrum of w     ', &
1451                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1452                                              '-power spectrum of q     ' /)
1453    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1454                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1455                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1456                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1457                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1458                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1459
1460    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1461
1462    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1463                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1464                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1465                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1466                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1467                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1468                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1469                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1470                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1471                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1472                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1473                plot_spectra_level(100) = 999999
1474
1475    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1476
1477    SAVE
1478
1479 END MODULE spectrum
1480
1481
1482
1483
1484 MODULE statistics
1485
1486!------------------------------------------------------------------------------!
1487! Description:
1488! ------------
1489! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1490!------------------------------------------------------------------------------!
1491
1492    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1493    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1494    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1495    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1496    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1497    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1498                                              weight_substep, weight_pres
1499    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1500                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1501                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1502                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1503                                              sums_wspts_ws_l,                &
1504                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1505    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1506                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1507                                              sums_up_fraction_l
1508    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1509
1510    SAVE
1511
1512 END MODULE statistics
1513
1514
1515
1516
1517 MODULE transpose_indices
1518
1519!------------------------------------------------------------------------------!
1520! Description:
1521! ------------
1522! Definition of indices for transposed arrays
1523!------------------------------------------------------------------------------!
1524
1525    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z,      &
1526                nys_x, nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_y, nzt_yd
1527               
1528
1529    SAVE
1530
1531 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.