source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1017

Last change on this file since 1017 was 1017, checked in by raasch, 12 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.2 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: modules.f90 1017 2012-09-27 11:28:50Z raasch $
11!
12! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
13! +acc_rank, num_acc_per_node,
14! -adjust_mixing_length
15!
16! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
17! pointer free version can be generated with cpp switch __nopointer
18!
19! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
20! -grid_matching, nxa, nya, etc., nnx_pe, nny_pe, spl_*
21!
22! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
23! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
24! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
25! several pointer/target arrays converted to normal ones
26!
27! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
28! -use_prior_plot1d_parameters
29!
30! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
31! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
32! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
33! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
34! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
35! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
36!
37! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
38! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
39! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
40! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
41! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
42! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
43! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
44! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
45! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
46!
47! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
48! changing profile_columns and profile_rows
49!
50! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
51! +neutral
52!
53! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
54! +masking_method
55!
56! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
57! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
58!
59! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
60! interface for global_min_max changed
61!
62! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
63! +wall_flags_0
64! -boundary_flags
65! +nzb_max
66! +adv_sca_1, +adv_mom_1
67!
68! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
69! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
70! particle_attributes,
71! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
72! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
73!
74! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
75! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
76! particle feature color renamed class
77!
78! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
79! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
80! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
81! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
82! rvar1|2|3
83! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
84! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
85!
86! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
87! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
88!
89! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
90! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
91! New parameter check_restart has been defined which is needed by
92! check_namelist_files only.
93!
94! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
95! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
96!
97! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
98! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
99! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
100! for thread-safe summation in advec_ws.
101!
102! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
103! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
104! +particles_1, particles_2, sort_count
105!
106! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
107! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
108!
109! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
110! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
111!
112! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
113! +gathered_size, subdomain_size
114!
115! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
116! +lpt_av
117!
118! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
119! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
120!
121! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
122! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
123! synchronous_exchange moved to control_parameters
124!
125! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
126! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
127! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
128! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
129! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
130! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
131!
132! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
133! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
134!
135! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
136! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
137! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
138! p_sub renamed p_loc
139!
140! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
141! +synchronous_exchange
142!
143! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
144! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
145! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
146! SOR.
147!
148! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
149! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
150! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
151! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
152! +coupling_topology
153! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
154! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
155! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
156! +flux_s_sa, +diss_s_sa
157! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
158! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
159! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
160! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
161! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
162! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
163! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
164! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
165! pegrid.
166! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
167! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
168! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
169! of turbulent fluxes in the advection routines.
170! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
171! in prognostic_equations.
172! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
173! in ws-scheme.
174! Changed length of string run_description_header
175!
176! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
177! +collective_wait in pegrid
178!
179! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
180! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
181! to 9999999.9
182!
183! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
184! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
185! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
186! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
187!
188! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
189! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
190! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
191! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
192!
193! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
194! parameters for masked output are replaced by arrays
195!
196! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
197! character length of dopr_unit enlarged
198!
199! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
200! -replace_char, replace_by
201!
202! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
203! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
204! -nc_format_mask, -format_parallel_io
205!
206! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
207! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
208!
209! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
210! -var_ts: replaced by dots_max,
211! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
212! from gfortran compiler
213! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
214! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
215!
216! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
217! +prho, prho_1
218! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
219! +output_for_t0
220! translation error of actual -> current revisions fixed
221! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
222! typographical error in dots_unit fixed
223! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
224! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
225! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
226! topography color in dvrp_variables,
227! vertical_particle_advection is a 1d-array,
228! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
229! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
230! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
231! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
232! default value of grid_matching changed to strict
233! +shf_av, qsws_av
234!
235! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
236! +topography_grid_convention
237! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
238! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
239!
240! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
241! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
242! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
243! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
244! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
245! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
246! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
247! -myid_char_14
248!
249! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
250! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
251! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
252! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
253! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
254! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
255! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
256!
257! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
258! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
259! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
260! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
261! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
262! uswst*, vswst*
263!
264! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
265! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
266! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
267! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
268!
269! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
270! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
271! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
272! var_hom and var_sum renamed pr_palm
273!
274! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
275! +return_addres, return_username
276! Cpp-directive lcmuk renamed lc
277!
278! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
279! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
280! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
281! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
282! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
283! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
284! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
285! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
286! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
287! setting of palm version moved to main program
288!
289! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
290! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
291! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
292! Bugfix: p is not a pointer
293!
294! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
295!
296! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
297! version 3.1b (last under RCS control)
298!
299! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
300! Initial revision
301!
302!
303! Description:
304! ------------
305! Definition of variables for special advection schemes
306!------------------------------------------------------------------------------!
307
308    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex
309
310    SAVE
311
312 END MODULE advection
313
314
315
316
317 MODULE array_kind
318
319!------------------------------------------------------------------------------!
320! Description:
321! ------------
322! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
323! precision variables)
324!------------------------------------------------------------------------------!
325
326    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
327                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
328
329    SAVE
330
331 END MODULE array_kind
332
333
334
335
336 MODULE arrays_3d
337
338!------------------------------------------------------------------------------!
339! Description:
340! ------------
341! Definition of all arrays defined on the computational grid
342!------------------------------------------------------------------------------!
343
344    USE array_kind
345
346    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
347          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
348          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
349          ptdf_x, ptdf_y, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc, sa_init, ug, u_init,   &
350          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw 
351
352    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
353          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_pt, diss_s_q, diss_s_sa, diss_s_u,   &
354          diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg, flux_s_e, flux_s_pt, flux_s_q,   &
355          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,        &
356          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qsws, qswst, qswst_remote,   &
357          rif, saswsb, saswst, shf, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst, us,     &
358          usws, uswst, vsws, vswst, z0, z0h
359
360    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
361          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
362          diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w,        &
363          flux_l_e, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v,        &
364          flux_l_w, kh, km, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc,    &
365          sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r,     &
366          v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
367
368#if defined( __nopointer )
369    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
370          e, e_p, p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, rho, sa,   &
371          sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p,    &
372          vpt, w, w_p
373#else
374    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
375          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3, q_1, q_2, q_3, ql_v,     &
376          ql_vp, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,           &
377          v_1, v_2, v_3, vpt_1, w_1, w_2, w_3
378
379    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
380          e, e_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m,       &
381          tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
382#endif
383
384    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
385
386    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
387                                           gamma_y, gamma_z
388
389    SAVE
390
391 END MODULE arrays_3d
392
393
394
395
396 MODULE averaging
397
398!------------------------------------------------------------------------------!
399! Description:
400! ------------
401! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
402!------------------------------------------------------------------------------!
403
404    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
405                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
406                                          z0h_av
407
408    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
409          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
410          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
411          w_av
412 END MODULE averaging
413
414
415
416 MODULE cloud_parameters
417
418!------------------------------------------------------------------------------!
419! Description:
420! ------------
421! Definition of variables and constants for cloud physics
422!------------------------------------------------------------------------------!
423
424    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
425
426    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
427              effective_coll_efficiency,                                       &
428              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
429              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
430              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
431              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
432              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
433              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
434              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
435              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
436
437    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
438
439    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
440                                          precipitation_rate
441
442    SAVE
443
444 END MODULE cloud_parameters
445
446
447
448
449 MODULE constants
450
451!------------------------------------------------------------------------------!
452! Description:
453! ------------
454! Definition of general constants
455!------------------------------------------------------------------------------!
456
457    REAL    ::  pi = 3.141592654
458    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
459   
460
461    SAVE
462
463 END MODULE constants
464
465
466
467
468 MODULE control_parameters
469
470!------------------------------------------------------------------------------!
471! Description:
472! ------------
473! Definition of parameters for program control
474!------------------------------------------------------------------------------!
475
476    TYPE plot_precision
477       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
478       INTEGER           ::  precision
479    END TYPE plot_precision
480
481    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
482                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
483                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
484                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
485                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
486
487    TYPE file_status
488       LOGICAL ::  opened, opened_before
489    END TYPE file_status
490   
491    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
492
493    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
494                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
495
496    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
497    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
498    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
499    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
500    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
501    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
502    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
503    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
504                             loop_optimization = 'default', &
505                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
506                             psolver = 'poisfft', &
507                             scalar_advec = 'ws-scheme'
508    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
509                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
510                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
511                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
512                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
513                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
514                             bc_sa_t = 'neumann', &
515                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
516                             canopy_mode = 'block', &
517                             coupling_mode = 'uncoupled', &
518                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
519                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
520                             fft_method = 'system-specific', &
521                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
522                             random_generator = 'numerical-recipes', &
523                             return_addres, return_username, &
524                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
525    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
526    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
527    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
528    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
529    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
530    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
531
532    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
533    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
534    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
535                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
536    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
537         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
538
539    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
540    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
541    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
542
543    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
544    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
545
546    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
547                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
548                coupling_topology = 0, &
549                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
550                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
551                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
552                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
553                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
554                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
555                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
556                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
557                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
558                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
559                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
560                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
561                masks = 0, maximum_grid_level, &
562                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
563                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
564                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
565                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
566                nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
567                recycling_plane, runnr = 0, &
568                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
569                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
570
571    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
572                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
573                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
574                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
575                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
576                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
577                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
578                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
579                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
580                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
581                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
582                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
583                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
584                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
585                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
586                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
587
588#if defined ( __check )
589    INTEGER :: check_restart = 0
590#endif
591
592    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
593
594    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
595    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
596                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
597
598    LOGICAL ::  avs_output = .FALSE., &
599                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirneu = .FALSE., &
600                bc_lr_dirrad = .FALSE., bc_lr_neudir = .FALSE., &
601                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
602                bc_ns_dirneu = .FALSE., bc_ns_dirrad = .FALSE., &
603                bc_ns_neudir = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
604                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
605                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
606                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
607                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
608                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
609                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
610                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
611                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
612                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
613                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
614                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
615                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
616                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
617                first_call_lpm = .TRUE., &
618                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
619                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
620                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
621                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
622                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
623                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
624                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
625                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
626                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
627                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
628                precipitation = .FALSE., &
629                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
630                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
631                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
632                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
633                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
634                use_prescribed_profile_data = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
635                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
636                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
637                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
638                ws_scheme_mom = .FALSE.
639
640    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
641                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
642
643    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
644             alpha_surface = 0.0, atmos_ocean_sign = 1.0, &
645             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
646             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
647             bottom_salinityflux = 0.0, &
648             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
649             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
650             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
651             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
652             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
653             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
654             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
655             disturbance_energy_limit = 0.01, &
656             disturbance_level_b = -9999999.9, &
657             disturbance_level_t = -9999999.9, &
658             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
659             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
660             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
661             dt_data_output = 9999999.9, &
662             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
663             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
664             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
665             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
666             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
667             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
668             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
669             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
670             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
671             end_time = 0.0, &
672             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
673             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
674             lad_surface = 0.0, leaf_surface_concentration = 0.0, &
675             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
676             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
677             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
678             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
679             particle_maximum_age = 9999999.9, &
680             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
681             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
682             pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
683             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
684             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
685             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
686             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
687             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
688             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
689             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
690             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
691             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
692             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
693             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
694             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
695             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
696             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
697             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
698             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
699             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
700             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
701             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
702             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
703             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
704             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
705             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
706             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
707             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
708             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
709             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
710             vg_surface = 0.0, &
711             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
712             z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
713
714    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
715             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
716             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
717             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
718             mask_scale(3), &
719             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
720             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
721             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
722             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
723             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
724             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
725             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
726             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
727             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
728             time_domask(max_masks) = 0.0, &
729             tsc(10) = (/ 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
730             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
731             v_profile(100) = 9999999.9, &
732             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
733             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
734             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
735             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
736             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
737             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
738             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
739             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
740             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
741             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
742
743    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
744
745    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
746        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
747    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
748        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
749   
750!
751!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
752       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
753
754    SAVE
755
756 END MODULE control_parameters
757
758
759
760
761 MODULE cpulog
762
763!------------------------------------------------------------------------------!
764! Description:
765! ------------
766! Definition of variables for cpu-time measurements
767!------------------------------------------------------------------------------!
768
769    REAL ::  initial_wallclock_time
770
771    TYPE logpoint
772       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
773       INTEGER            ::  counts
774       CHARACTER (LEN=20) ::  place
775    END TYPE logpoint
776
777    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
778                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
779                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
780                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
781
782    SAVE
783
784 END MODULE cpulog
785
786
787
788
789 MODULE dvrp_variables
790
791!------------------------------------------------------------------------------!
792! Description:
793! ------------
794! Definition of variables used with dvrp-software
795!------------------------------------------------------------------------------!
796
797    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
798                           particle_dvrpsize = 'none'
799
800    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
801                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
802
803    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
804                           dvrp_file      = 'default',                    &
805                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
806                           dvrp_password  = '********',                   &
807                           dvrp_username  = ' '
808
809    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
810                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
811                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
812                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
813                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
814                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
815                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
816                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
817
818    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
819
820    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
821                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
822                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
823
824    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
825                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
826                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
827                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
828
829    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
830                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
831
832    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
833                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
834
835#if defined( __decalpha )
836    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
837                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
838                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
839                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
840
841    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
842                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
843                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
844                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
845                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
846
847    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
848                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
849                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
850                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
851                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
852                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
853                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
854                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
855                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
856                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
857                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
858                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
859                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
860                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
861                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
862#else
863    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
864
865    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
866
867    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
868                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
869                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
870                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
871                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
872                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
873
874    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
875                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
876                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
877                                     -1.0, 1.0 /
878
879    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
880                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
881                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
882                             0.1, 0.4, 0.1 /
883
884    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
885                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
886
887    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
888                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
889#endif
890
891    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
892
893    TYPE steering
894       CHARACTER (LEN=20) ::  name
895       REAL(4)            ::  min, max
896       INTEGER            ::  imin, imax
897    END TYPE steering
898
899    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
900
901    SAVE
902
903 END MODULE dvrp_variables
904
905
906
907
908 MODULE grid_variables
909
910!------------------------------------------------------------------------------!
911! Description:
912! ------------
913! Definition of grid spacings
914!------------------------------------------------------------------------------!
915
916    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
917
918    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
919
920    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
921                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
922                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
923                                          zu_s_inner, zw_w_inner
924
925    SAVE
926
927 END MODULE grid_variables
928
929
930
931
932 MODULE indices
933
934!------------------------------------------------------------------------------!
935! Description:
936! ------------
937! Definition of array bounds and number of gridpoints
938!------------------------------------------------------------------------------!
939
940    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxl, nxlg,   &
941                nxlu, nxr, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
942                nyn, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
943                nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzt_diff
944
945
946    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
947                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
948
949    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
950                ngp_2dh, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
951
952
953    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
954                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
955                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
956                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
957                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
958
959    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
960
961    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
962                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
963
964    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
965                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
966                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
967                wall_flags_9, wall_flags_10
968
969
970    SAVE
971
972 END MODULE indices
973
974
975
976
977 MODULE interfaces
978
979!------------------------------------------------------------------------------!
980! Description:
981! ------------
982! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
983!------------------------------------------------------------------------------!
984
985    INTERFACE
986
987       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
988
989          USE cpulog
990
991          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
992          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
993          TYPE(logpoint)              ::  log_event
994
995       END SUBROUTINE cpu_log
996
997    END INTERFACE
998
999
1000
1001    INTERFACE
1002
1003       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
1004                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
1005          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
1006          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
1007          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
1008          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
1009          REAL                          ::  offset, wert
1010          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
1011          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
1012
1013       END SUBROUTINE global_min_max
1014
1015    END INTERFACE
1016
1017    SAVE
1018
1019 END MODULE interfaces
1020
1021
1022
1023 MODULE pointer_interfaces
1024
1025!------------------------------------------------------------------------------!
1026! Description:
1027! ------------
1028! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1029! prognostic_equations
1030!------------------------------------------------------------------------------!
1031
1032    INTERFACE
1033
1034       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1035
1036          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1037#if defined( __nopointer )
1038          REAL, DIMENSION(:,:,:) ::  sk
1039#else
1040          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1041#endif
1042       END SUBROUTINE advec_s_bc
1043
1044    END INTERFACE
1045
1046
1047    SAVE
1048
1049 END MODULE pointer_interfaces
1050
1051
1052
1053
1054 MODULE model_1d
1055
1056!------------------------------------------------------------------------------!
1057! Description:
1058! ------------
1059! Definition of variables for the 1D-model
1060!------------------------------------------------------------------------------!
1061
1062    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1063
1064    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1065
1066    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1067                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1068                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1069                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1070                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, &
1071                vsws1d, z01d, z0h1d
1072
1073
1074    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1075                                        rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1076                                        te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
1077
1078    SAVE
1079
1080 END MODULE model_1d
1081
1082
1083
1084
1085 MODULE netcdf_control
1086
1087!------------------------------------------------------------------------------!
1088! Description:
1089! ------------
1090! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1091!------------------------------------------------------------------------------!
1092
1093    USE control_parameters
1094#if defined( __netcdf )
1095    USE netcdf
1096#endif
1097
1098    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1099
1100    INTEGER ::  dots_num = 23
1101
1102    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1103         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1104            'z_i   ' /)
1105
1106    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1107         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1108            'z_i   ' /)
1109
1110    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1111          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1112             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1113             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1114             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1115             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1116
1117    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1118          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1119             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1120             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1121             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1122             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1123
1124    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1125          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1126             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1127             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1128             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1129             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1130
1131    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1132          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1133             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1134             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1135             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1136             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1137
1138    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1139
1140    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1141
1142    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1143          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1144             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1145             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1146             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1147             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1148             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1149             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1150             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1151             'not_used        ' /)
1152
1153    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1154          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1155             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1156             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1157             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1158             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1159             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1160             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1161             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1162             'not_used        ' /)
1163
1164    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1165                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1166                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1167                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1168                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1169                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1170                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1171
1172    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1173                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1174                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1175                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1176                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1177                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1178                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1179                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1180                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1181                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1182                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1183                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1184                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1185                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1186                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1187                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1188                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1189                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1190
1191    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1192    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1193    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1194    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1195
1196    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1197    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1198    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1199                                           id_var_z_pr
1200    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1201
1202!
1203!-- masked output
1204    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1205
1206    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1207
1208    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1209                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1210                id_dim_zw_mask, &
1211                id_set_mask, &
1212                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1213                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1214                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1215
1216    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1217
1218    SAVE
1219
1220 END MODULE netcdf_control
1221
1222
1223
1224 MODULE particle_attributes
1225
1226!------------------------------------------------------------------------------!
1227! Description:
1228! ------------
1229! Definition of variables used to compute particle transport
1230!------------------------------------------------------------------------------!
1231
1232    USE array_kind
1233
1234    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1235                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1236                            collision_kernel = 'none'
1237
1238#if defined( __parallel )
1239    INTEGER ::  mpi_particle_type
1240#endif
1241    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1242                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1243                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1244                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1245                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1246                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1247                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1248                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1249                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1250                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1251                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1252                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1253                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1254                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1255                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1256                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1257
1258    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1259
1260    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1261    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1262
1263    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1264                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1265                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1266                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1267                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1268                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1269
1270    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1271                vertical_particle_advection = .TRUE.
1272
1273    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1274
1275    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1276                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1277                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1278                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1279                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1280                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1281                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1282                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1283                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1284                time_write_particle_data = 0.0
1285
1286    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1287                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1288                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1289                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1290                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1291
1292    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1293
1294
1295    TYPE particle_type
1296       SEQUENCE
1297       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1298                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1299                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1300       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1301    END TYPE particle_type
1302
1303    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1304    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1305    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1306
1307    TYPE particle_groups_type
1308       SEQUENCE
1309       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1310    END TYPE particle_groups_type
1311
1312    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1313                   particle_groups
1314
1315    SAVE
1316
1317 END MODULE particle_attributes
1318
1319
1320
1321
1322
1323 MODULE pegrid
1324
1325!------------------------------------------------------------------------------!
1326! Description:
1327! ------------
1328! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1329! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1330! MPI-calls.
1331!------------------------------------------------------------------------------!
1332
1333#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1334#if defined( __lc )
1335    USE MPI
1336#else
1337    INCLUDE "mpif.h"
1338#endif
1339#endif
1340    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1341    INTEGER                ::  acc_rank, id_inflow = 0, id_recycling = 0,      &
1342                               myid = 0, num_acc_per_node = 0,                 &
1343                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1344                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1345                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1346
1347    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1348                                             hor_index_bounds_previous_run
1349
1350    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1351
1352#if defined( __parallel )
1353#if defined( __mpi2 )
1354    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1355#endif
1356
1357    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1358                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1359                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1360                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1361                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1362
1363    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1364
1365#if ! defined ( __check )
1366    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1367#endif
1368
1369
1370    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1371
1372    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1373                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1374                south_border_pe = .FALSE.
1375
1376    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1377                              remain_dims
1378#endif
1379
1380    SAVE
1381
1382 END MODULE pegrid
1383
1384
1385
1386
1387 MODULE profil_parameter
1388
1389!------------------------------------------------------------------------------!
1390! Description:
1391! ------------
1392! Definition of variables which control PROFIL-output
1393!------------------------------------------------------------------------------!
1394
1395    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1396
1397    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1398                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1399                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1400                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1401                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1402                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1403                              ' L                  ',                         &
1404                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1405
1406    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1407                           (/ ' u v                           ', &
1408                              ' pt                            ', &
1409                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1410                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1411                              ' km kh                         ', &
1412                              ' l                             ', &
1413                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1414
1415    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1416
1417    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1418                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1419                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1420                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1421               
1422
1423    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1424                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1425                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1426                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1427                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1428             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1429             cross_ts_uymin(20) = &
1430                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1431                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1432                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1433                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1434             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1435
1436    SAVE
1437
1438 END MODULE profil_parameter
1439
1440
1441
1442
1443 MODULE spectrum
1444
1445!------------------------------------------------------------------------------!
1446! Description:
1447! ------------
1448! Definition of quantities used for computing spectra
1449!------------------------------------------------------------------------------!
1450
1451    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1452                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1453    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1454    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1455    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1456                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1457                                              '-power spectrum of v     ', &
1458                                              '-power spectrum of w     ', &
1459                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1460                                              '-power spectrum of q     ' /)
1461    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1462                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1463                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1464                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1465                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1466                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1467
1468    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1469
1470    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1471                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1472                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1473                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1474                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1475                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1476                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1477                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1478                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1479                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1480                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1481                plot_spectra_level(100) = 999999
1482
1483    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1484
1485    SAVE
1486
1487 END MODULE spectrum
1488
1489
1490
1491
1492 MODULE statistics
1493
1494!------------------------------------------------------------------------------!
1495! Description:
1496! ------------
1497! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1498!------------------------------------------------------------------------------!
1499
1500    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1501    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1502    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1503    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1504    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1505    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1506                                              weight_substep, weight_pres
1507    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1508                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1509                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1510                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1511                                              sums_wspts_ws_l,                &
1512                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1513    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1514                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1515                                              sums_up_fraction_l
1516    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1517
1518    SAVE
1519
1520 END MODULE statistics
1521
1522
1523
1524
1525 MODULE transpose_indices
1526
1527!------------------------------------------------------------------------------!
1528! Description:
1529! ------------
1530! Definition of indices for transposed arrays
1531!------------------------------------------------------------------------------!
1532
1533    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z,      &
1534                nys_x, nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_y, nzt_yd
1535               
1536
1537    SAVE
1538
1539 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.