source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1011

Last change on this file since 1011 was 1011, checked in by raasch, 12 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.0 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: modules.f90 1011 2012-09-20 08:15:29Z raasch $
11!
12! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
13! pointer free version can be generated with cpp switch __nopointer
14!
15! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
16! -grid_matching, nxa, nya, etc., nnx_pe, nny_pe, spl_*
17!
18! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
19! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
20! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
21! several pointer/target arrays converted to normal ones
22!
23! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
24! -use_prior_plot1d_parameters
25!
26! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
27! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
28! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
29! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
30! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
31! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
32!
33! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
34! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
35! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
36! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
37! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
38! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
39! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
40! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
41! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
42!
43! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
44! changing profile_columns and profile_rows
45!
46! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
47! +neutral
48!
49! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
50! +masking_method
51!
52! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
53! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
54!
55! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
56! interface for global_min_max changed
57!
58! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
59! +wall_flags_0
60! -boundary_flags
61! +nzb_max
62! +adv_sca_1, +adv_mom_1
63!
64! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
65! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
66! particle_attributes,
67! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
68! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
69!
70! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
71! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
72! particle feature color renamed class
73!
74! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
75! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
76! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
77! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
78! rvar1|2|3
79! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
80! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
81!
82! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
83! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
84!
85! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
86! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
87! New parameter check_restart has been defined which is needed by
88! check_namelist_files only.
89!
90! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
91! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
92!
93! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
94! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
95! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
96! for thread-safe summation in advec_ws.
97!
98! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
99! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
100! +particles_1, particles_2, sort_count
101!
102! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
103! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
104!
105! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
106! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
107!
108! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
109! +gathered_size, subdomain_size
110!
111! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
112! +lpt_av
113!
114! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
115! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
116!
117! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
118! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
119! synchronous_exchange moved to control_parameters
120!
121! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
122! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
123! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
124! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
125! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
126! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
127!
128! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
129! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
130!
131! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
132! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
133! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
134! p_sub renamed p_loc
135!
136! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
137! +synchronous_exchange
138!
139! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
140! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
141! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
142! SOR.
143!
144! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
145! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
146! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
147! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
148! +coupling_topology
149! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
150! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
151! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
152! +flux_s_sa, +diss_s_sa
153! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
154! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
155! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
156! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
157! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
158! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
159! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
160! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
161! pegrid.
162! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
163! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
164! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
165! of turbulent fluxes in the advection routines.
166! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
167! in prognostic_equations.
168! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
169! in ws-scheme.
170! Changed length of string run_description_header
171!
172! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
173! +collective_wait in pegrid
174!
175! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
176! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
177! to 9999999.9
178!
179! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
180! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
181! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
182! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
183!
184! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
185! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
186! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
187! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
188!
189! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
190! parameters for masked output are replaced by arrays
191!
192! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
193! character length of dopr_unit enlarged
194!
195! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
196! -replace_char, replace_by
197!
198! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
199! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
200! -nc_format_mask, -format_parallel_io
201!
202! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
203! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
204!
205! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
206! -var_ts: replaced by dots_max,
207! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
208! from gfortran compiler
209! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
210! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
211!
212! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
213! +prho, prho_1
214! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
215! +output_for_t0
216! translation error of actual -> current revisions fixed
217! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
218! typographical error in dots_unit fixed
219! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
220! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
221! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
222! topography color in dvrp_variables,
223! vertical_particle_advection is a 1d-array,
224! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
225! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
226! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
227! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
228! default value of grid_matching changed to strict
229! +shf_av, qsws_av
230!
231! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
232! +topography_grid_convention
233! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
234! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
235!
236! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
237! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
238! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
239! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
240! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
241! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
242! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
243! -myid_char_14
244!
245! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
246! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
247! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
248! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
249! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
250! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
251! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
252!
253! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
254! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
255! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
256! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
257! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
258! uswst*, vswst*
259!
260! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
261! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
262! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
263! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
264!
265! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
266! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
267! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
268! var_hom and var_sum renamed pr_palm
269!
270! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
271! +return_addres, return_username
272! Cpp-directive lcmuk renamed lc
273!
274! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
275! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
276! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
277! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
278! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
279! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
280! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
281! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
282! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
283! setting of palm version moved to main program
284!
285! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
286! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
287! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
288! Bugfix: p is not a pointer
289!
290! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
291!
292! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
293! version 3.1b (last under RCS control)
294!
295! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
296! Initial revision
297!
298!
299! Description:
300! ------------
301! Definition of variables for special advection schemes
302!------------------------------------------------------------------------------!
303
304    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex
305
306    SAVE
307
308 END MODULE advection
309
310
311
312
313 MODULE array_kind
314
315!------------------------------------------------------------------------------!
316! Description:
317! ------------
318! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
319! precision variables)
320!------------------------------------------------------------------------------!
321
322    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
323                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
324
325    SAVE
326
327 END MODULE array_kind
328
329
330
331
332 MODULE arrays_3d
333
334!------------------------------------------------------------------------------!
335! Description:
336! ------------
337! Definition of all arrays defined on the computational grid
338!------------------------------------------------------------------------------!
339
340    USE array_kind
341
342    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
343          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
344          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
345          ptdf_x, ptdf_y, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc, sa_init, ug, u_init,   &
346          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw 
347
348    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
349          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_pt, diss_s_q, diss_s_sa, diss_s_u,   &
350          diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg, flux_s_e, flux_s_pt, flux_s_q,   &
351          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,        &
352          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qsws, qswst, qswst_remote,   &
353          rif, saswsb, saswst, shf, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst, us,     &
354          usws, uswst, vsws, vswst, z0, z0h
355
356    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
357          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
358          diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w,        &
359          flux_l_e, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v,        &
360          flux_l_w, kh, km, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc,    &
361          sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r,     &
362          v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
363
364#if defined( __nopointer )
365    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
366          e, e_p, p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, rho, sa,   &
367          sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p,    &
368          vpt, w, w_p
369#else
370    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
371          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3, q_1, q_2, q_3, ql_v,     &
372          ql_vp, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,           &
373          v_1, v_2, v_3, vpt_1, w_1, w_2, w_3
374
375    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
376          e, e_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m,       &
377          tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
378#endif
379
380    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
381
382    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
383                                           gamma_y, gamma_z
384
385    SAVE
386
387 END MODULE arrays_3d
388
389
390
391
392 MODULE averaging
393
394!------------------------------------------------------------------------------!
395! Description:
396! ------------
397! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
398!------------------------------------------------------------------------------!
399
400    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
401                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
402                                          z0h_av
403
404    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
405          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
406          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
407          w_av
408 END MODULE averaging
409
410
411
412 MODULE cloud_parameters
413
414!------------------------------------------------------------------------------!
415! Description:
416! ------------
417! Definition of variables and constants for cloud physics
418!------------------------------------------------------------------------------!
419
420    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
421
422    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
423              effective_coll_efficiency,                                       &
424              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
425              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
426              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
427              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
428              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
429              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
430              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
431              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
432
433    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
434
435    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
436                                          precipitation_rate
437
438    SAVE
439
440 END MODULE cloud_parameters
441
442
443
444
445 MODULE constants
446
447!------------------------------------------------------------------------------!
448! Description:
449! ------------
450! Definition of general constants
451!------------------------------------------------------------------------------!
452
453    REAL    ::  pi = 3.141592654
454    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
455   
456
457    SAVE
458
459 END MODULE constants
460
461
462
463
464 MODULE control_parameters
465
466!------------------------------------------------------------------------------!
467! Description:
468! ------------
469! Definition of parameters for program control
470!------------------------------------------------------------------------------!
471
472    TYPE plot_precision
473       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
474       INTEGER           ::  precision
475    END TYPE plot_precision
476
477    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
478                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
479                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
480                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
481                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
482
483    TYPE file_status
484       LOGICAL ::  opened, opened_before
485    END TYPE file_status
486   
487    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
488
489    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
490                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
491
492    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
493    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
494    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
495    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
496    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
497    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
498    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
499    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
500                             loop_optimization = 'default', &
501                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
502                             psolver = 'poisfft', &
503                             scalar_advec = 'ws-scheme'
504    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
505                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
506                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
507                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
508                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
509                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
510                             bc_sa_t = 'neumann', &
511                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
512                             canopy_mode = 'block', &
513                             coupling_mode = 'uncoupled', &
514                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
515                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
516                             fft_method = 'system-specific', &
517                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
518                             random_generator = 'numerical-recipes', &
519                             return_addres, return_username, &
520                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
521    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
522    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
523    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
524    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
525    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
526    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
527
528    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
529    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
530    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
531                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
532    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
533         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
534
535    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
536    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
537    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
538
539    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
540    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
541
542    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
543                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
544                coupling_topology = 0, &
545                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
546                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
547                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
548                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
549                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
550                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
551                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
552                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
553                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
554                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
555                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
556                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
557                masks = 0, maximum_grid_level, &
558                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
559                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
560                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
561                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
562                nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
563                recycling_plane, runnr = 0, &
564                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
565                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
566
567    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
568                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
569                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
570                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
571                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
572                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
573                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
574                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
575                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
576                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
577                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
578                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
579                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
580                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
581                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
582                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
583
584#if defined ( __check )
585    INTEGER :: check_restart = 0
586#endif
587
588    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
589
590    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
591    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
592                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
593
594    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
595                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirneu = .FALSE., &
596                bc_lr_dirrad = .FALSE., bc_lr_neudir = .FALSE., &
597                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
598                bc_ns_dirneu = .FALSE., bc_ns_dirrad = .FALSE., &
599                bc_ns_neudir = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
600                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
601                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
602                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
603                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
604                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
605                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
606                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
607                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
608                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
609                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
610                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
611                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
612                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
613                first_call_lpm = .TRUE., &
614                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
615                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
616                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
617                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
618                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
619                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
620                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
621                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
622                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
623                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
624                precipitation = .FALSE., &
625                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
626                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
627                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
628                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
629                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
630                use_prescribed_profile_data = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
631                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
632                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
633                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
634                ws_scheme_mom = .FALSE.
635
636    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
637                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
638
639    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
640             alpha_surface = 0.0, atmos_ocean_sign = 1.0, &
641             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
642             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
643             bottom_salinityflux = 0.0, &
644             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
645             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
646             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
647             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
648             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
649             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
650             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
651             disturbance_energy_limit = 0.01, &
652             disturbance_level_b = -9999999.9, &
653             disturbance_level_t = -9999999.9, &
654             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
655             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
656             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
657             dt_data_output = 9999999.9, &
658             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
659             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
660             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
661             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
662             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
663             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
664             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
665             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
666             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
667             end_time = 0.0, &
668             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
669             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
670             lad_surface = 0.0, leaf_surface_concentration = 0.0, &
671             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
672             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
673             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
674             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
675             particle_maximum_age = 9999999.9, &
676             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
677             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
678             pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
679             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
680             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
681             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
682             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
683             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
684             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
685             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
686             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
687             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
688             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
689             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
690             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
691             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
692             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
693             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
694             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
695             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
696             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
697             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
698             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
699             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
700             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
701             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
702             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
703             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
704             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
705             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
706             vg_surface = 0.0, &
707             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
708             z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
709
710    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
711             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
712             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
713             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
714             mask_scale(3), &
715             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
716             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
717             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
718             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
719             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
720             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
721             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
722             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
723             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
724             time_domask(max_masks) = 0.0, &
725             tsc(10) = (/ 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
726             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
727             v_profile(100) = 9999999.9, &
728             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
729             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
730             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
731             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
732             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
733             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
734             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
735             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
736             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
737             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
738
739    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
740
741    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
742        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
743    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
744        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
745   
746!
747!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
748       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
749
750    SAVE
751
752 END MODULE control_parameters
753
754
755
756
757 MODULE cpulog
758
759!------------------------------------------------------------------------------!
760! Description:
761! ------------
762! Definition of variables for cpu-time measurements
763!------------------------------------------------------------------------------!
764
765    REAL ::  initial_wallclock_time
766
767    TYPE logpoint
768       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
769       INTEGER            ::  counts
770       CHARACTER (LEN=20) ::  place
771    END TYPE logpoint
772
773    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
774                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
775                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
776                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
777
778    SAVE
779
780 END MODULE cpulog
781
782
783
784
785 MODULE dvrp_variables
786
787!------------------------------------------------------------------------------!
788! Description:
789! ------------
790! Definition of variables used with dvrp-software
791!------------------------------------------------------------------------------!
792
793    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
794                           particle_dvrpsize = 'none'
795
796    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
797                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
798
799    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
800                           dvrp_file      = 'default',                    &
801                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
802                           dvrp_password  = '********',                   &
803                           dvrp_username  = ' '
804
805    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
806                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
807                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
808                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
809                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
810                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
811                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
812                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
813
814    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
815
816    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
817                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
818                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
819
820    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
821                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
822                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
823                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
824
825    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
826                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
827
828    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
829                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
830
831#if defined( __decalpha )
832    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
833                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
834                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
835                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
836
837    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
838                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
839                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
840                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
841                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
842
843    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
844                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
845                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
846                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
847                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
848                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
849                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
850                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
851                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
852                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
853                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
854                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
855                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
856                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
857                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
858#else
859    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
860
861    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
862
863    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
864                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
865                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
866                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
867                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
868                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
869
870    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
871                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
872                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
873                                     -1.0, 1.0 /
874
875    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
876                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
877                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
878                             0.1, 0.4, 0.1 /
879
880    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
881                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
882
883    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
884                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
885#endif
886
887    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
888
889    TYPE steering
890       CHARACTER (LEN=20) ::  name
891       REAL(4)            ::  min, max
892       INTEGER            ::  imin, imax
893    END TYPE steering
894
895    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
896
897    SAVE
898
899 END MODULE dvrp_variables
900
901
902
903
904 MODULE grid_variables
905
906!------------------------------------------------------------------------------!
907! Description:
908! ------------
909! Definition of grid spacings
910!------------------------------------------------------------------------------!
911
912    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
913
914    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
915
916    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
917                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
918                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
919                                          zu_s_inner, zw_w_inner
920
921    SAVE
922
923 END MODULE grid_variables
924
925
926
927
928 MODULE indices
929
930!------------------------------------------------------------------------------!
931! Description:
932! ------------
933! Definition of array bounds and number of gridpoints
934!------------------------------------------------------------------------------!
935
936    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxl, nxlg,   &
937                nxlu, nxr, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
938                nyn, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
939                nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzt_diff
940
941
942    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
943                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
944
945    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
946                ngp_2dh, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
947
948
949    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
950                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
951                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
952                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
953                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
954
955    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
956
957    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
958                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
959
960    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
961                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
962                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
963                wall_flags_9, wall_flags_10
964
965
966    SAVE
967
968 END MODULE indices
969
970
971
972
973 MODULE interfaces
974
975!------------------------------------------------------------------------------!
976! Description:
977! ------------
978! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
979!------------------------------------------------------------------------------!
980
981    INTERFACE
982
983       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
984
985          USE cpulog
986
987          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
988          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
989          TYPE(logpoint)              ::  log_event
990
991       END SUBROUTINE cpu_log
992
993    END INTERFACE
994
995
996
997    INTERFACE
998
999       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
1000                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
1001          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
1002          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
1003          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
1004          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
1005          REAL                          ::  offset, wert
1006          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
1007          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
1008
1009       END SUBROUTINE global_min_max
1010
1011    END INTERFACE
1012
1013    SAVE
1014
1015 END MODULE interfaces
1016
1017
1018
1019 MODULE pointer_interfaces
1020
1021!------------------------------------------------------------------------------!
1022! Description:
1023! ------------
1024! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1025! prognostic_equations
1026!------------------------------------------------------------------------------!
1027
1028    INTERFACE
1029
1030       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1031
1032          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1033#if defined( __nopointer )
1034          REAL, DIMENSION(:,:,:) ::  sk
1035#else
1036          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1037#endif
1038       END SUBROUTINE advec_s_bc
1039
1040    END INTERFACE
1041
1042
1043    SAVE
1044
1045 END MODULE pointer_interfaces
1046
1047
1048
1049
1050 MODULE model_1d
1051
1052!------------------------------------------------------------------------------!
1053! Description:
1054! ------------
1055! Definition of variables for the 1D-model
1056!------------------------------------------------------------------------------!
1057
1058    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1059
1060    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1061
1062    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1063                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1064                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1065                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1066                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, &
1067                vsws1d, z01d, z0h1d
1068
1069
1070    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1071                                        rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1072                                        te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
1073
1074    SAVE
1075
1076 END MODULE model_1d
1077
1078
1079
1080
1081 MODULE netcdf_control
1082
1083!------------------------------------------------------------------------------!
1084! Description:
1085! ------------
1086! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1087!------------------------------------------------------------------------------!
1088
1089    USE control_parameters
1090#if defined( __netcdf )
1091    USE netcdf
1092#endif
1093
1094    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1095
1096    INTEGER ::  dots_num = 23
1097
1098    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1099         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1100            'z_i   ' /)
1101
1102    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1103         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1104            'z_i   ' /)
1105
1106    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1107          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1108             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1109             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1110             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1111             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1112
1113    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1114          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1115             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1116             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1117             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1118             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1119
1120    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1121          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1122             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1123             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1124             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1125             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1126
1127    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1128          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1129             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1130             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1131             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1132             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1133
1134    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1135
1136    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1137
1138    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1139          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1140             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1141             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1142             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1143             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1144             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1145             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1146             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1147             'not_used        ' /)
1148
1149    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1150          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1151             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1152             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1153             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1154             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1155             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1156             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1157             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1158             'not_used        ' /)
1159
1160    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1161                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1162                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1163                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1164                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1165                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1166                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1167
1168    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1169                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1170                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1171                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1172                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1173                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1174                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1175                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1176                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1177                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1178                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1179                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1180                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1181                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1182                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1183                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1184                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1185                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1186
1187    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1188    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1189    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1190    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1191
1192    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1193    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1194    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1195                                           id_var_z_pr
1196    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1197
1198!
1199!-- masked output
1200    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1201
1202    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1203
1204    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1205                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1206                id_dim_zw_mask, &
1207                id_set_mask, &
1208                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1209                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1210                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1211
1212    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1213
1214    SAVE
1215
1216 END MODULE netcdf_control
1217
1218
1219
1220 MODULE particle_attributes
1221
1222!------------------------------------------------------------------------------!
1223! Description:
1224! ------------
1225! Definition of variables used to compute particle transport
1226!------------------------------------------------------------------------------!
1227
1228    USE array_kind
1229
1230    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1231                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1232                            collision_kernel = 'none'
1233
1234#if defined( __parallel )
1235    INTEGER ::  mpi_particle_type
1236#endif
1237    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1238                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1239                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1240                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1241                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1242                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1243                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1244                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1245                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1246                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1247                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1248                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1249                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1250                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1251                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1252                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1253
1254    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1255
1256    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1257    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1258
1259    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1260                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1261                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1262                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1263                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1264                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1265
1266    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1267                vertical_particle_advection = .TRUE.
1268
1269    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1270
1271    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1272                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1273                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1274                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1275                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1276                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1277                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1278                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1279                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1280                time_write_particle_data = 0.0
1281
1282    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1283                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1284                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1285                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1286                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1287
1288    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1289
1290
1291    TYPE particle_type
1292       SEQUENCE
1293       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1294                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1295                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1296       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1297    END TYPE particle_type
1298
1299    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1300    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1301    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1302
1303    TYPE particle_groups_type
1304       SEQUENCE
1305       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1306    END TYPE particle_groups_type
1307
1308    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1309                   particle_groups
1310
1311    SAVE
1312
1313 END MODULE particle_attributes
1314
1315
1316
1317
1318
1319 MODULE pegrid
1320
1321!------------------------------------------------------------------------------!
1322! Description:
1323! ------------
1324! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1325! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1326! MPI-calls.
1327!------------------------------------------------------------------------------!
1328
1329#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1330#if defined( __lc )
1331    USE MPI
1332#else
1333    INCLUDE "mpif.h"
1334#endif
1335#endif
1336    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1337    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1338                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1339                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1340                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1341
1342    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1343                                             hor_index_bounds_previous_run
1344
1345    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1346
1347#if defined( __parallel )
1348#if defined( __mpi2 )
1349    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1350#endif
1351
1352    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1353                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1354                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1355                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1356                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1357
1358    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1359
1360#if ! defined ( __check )
1361    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1362#endif
1363
1364
1365    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1366
1367    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1368                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1369                south_border_pe = .FALSE.
1370
1371    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1372                              remain_dims
1373#endif
1374
1375    SAVE
1376
1377 END MODULE pegrid
1378
1379
1380
1381
1382 MODULE profil_parameter
1383
1384!------------------------------------------------------------------------------!
1385! Description:
1386! ------------
1387! Definition of variables which control PROFIL-output
1388!------------------------------------------------------------------------------!
1389
1390    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1391
1392    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1393                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1394                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1395                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1396                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1397                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1398                              ' L                  ',                         &
1399                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1400
1401    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1402                           (/ ' u v                           ', &
1403                              ' pt                            ', &
1404                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1405                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1406                              ' km kh                         ', &
1407                              ' l                             ', &
1408                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1409
1410    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1411
1412    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1413                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1414                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1415                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1416               
1417
1418    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1419                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1420                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1421                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1422                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1423             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1424             cross_ts_uymin(20) = &
1425                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1426                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1427                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1428                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1429             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1430
1431    SAVE
1432
1433 END MODULE profil_parameter
1434
1435
1436
1437
1438 MODULE spectrum
1439
1440!------------------------------------------------------------------------------!
1441! Description:
1442! ------------
1443! Definition of quantities used for computing spectra
1444!------------------------------------------------------------------------------!
1445
1446    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1447                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1448    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1449    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1450    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1451                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1452                                              '-power spectrum of v     ', &
1453                                              '-power spectrum of w     ', &
1454                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1455                                              '-power spectrum of q     ' /)
1456    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1457                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1458                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1459                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1460                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1461                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1462
1463    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1464
1465    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1466                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1474                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1475                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1476                plot_spectra_level(100) = 999999
1477
1478    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1479
1480    SAVE
1481
1482 END MODULE spectrum
1483
1484
1485
1486
1487 MODULE statistics
1488
1489!------------------------------------------------------------------------------!
1490! Description:
1491! ------------
1492! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1493!------------------------------------------------------------------------------!
1494
1495    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1496    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1497    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1498    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1499    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1500    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1501                                              weight_substep, weight_pres
1502    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1503                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1504                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1505                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1506                                              sums_wspts_ws_l,                &
1507                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1508    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1509                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1510                                              sums_up_fraction_l
1511    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1512
1513    SAVE
1514
1515 END MODULE statistics
1516
1517
1518
1519
1520 MODULE transpose_indices
1521
1522!------------------------------------------------------------------------------!
1523! Description:
1524! ------------
1525! Definition of indices for transposed arrays
1526!------------------------------------------------------------------------------!
1527
1528    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z,      &
1529                nys_x, nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_y, nzt_yd
1530               
1531
1532    SAVE
1533
1534 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.