source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1036

Last change on this file since 1036 was 1036, checked in by raasch, 9 years ago

code has been put under the GNU General Public License (v3)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 67.0 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!--------------------------------------------------------------------------------!
4! This file is part of PALM.
5!
6! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
7! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
8! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2012  Leibniz University Hannover
18!--------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: modules.f90 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch $
27!
28! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
29! +output_format_netcdf
30!
31! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
32! +acc_rank, num_acc_per_node,
33! -adjust_mixing_length
34!
35! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
36! pointer free version can be generated with cpp switch __nopointer
37!
38! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
39! -grid_matching, nxa, nya, etc., nnx_pe, nny_pe, spl_*
40!
41! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
42! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
43! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
44! several pointer/target arrays converted to normal ones
45!
46! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
47! -use_prior_plot1d_parameters
48!
49! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
50! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
51! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
52! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
53! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
54! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
55!
56! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
57! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
58! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
59! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
60! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
61! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
62! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
63! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
64! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
65!
66! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
67! changing profile_columns and profile_rows
68!
69! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
70! +neutral
71!
72! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
73! +masking_method
74!
75! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
76! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
77!
78! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
79! interface for global_min_max changed
80!
81! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
82! +wall_flags_0
83! -boundary_flags
84! +nzb_max
85! +adv_sca_1, +adv_mom_1
86!
87! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
88! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
89! particle_attributes,
90! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
91! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
92!
93! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
94! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
95! particle feature color renamed class
96!
97! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
98! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
99! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
100! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
101! rvar1|2|3
102! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
103! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
104!
105! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
106! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
107!
108! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
109! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
110! New parameter check_restart has been defined which is needed by
111! check_namelist_files only.
112!
113! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
114! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
115!
116! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
117! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
118! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
119! for thread-safe summation in advec_ws.
120!
121! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
122! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
123! +particles_1, particles_2, sort_count
124!
125! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
126! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
127!
128! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
129! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
130!
131! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
132! +gathered_size, subdomain_size
133!
134! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
135! +lpt_av
136!
137! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
138! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
139!
140! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
141! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
142! synchronous_exchange moved to control_parameters
143!
144! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
145! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
146! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
147! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
148! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
149! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
150!
151! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
152! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
153!
154! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
155! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
156! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
157! p_sub renamed p_loc
158!
159! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
160! +synchronous_exchange
161!
162! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
163! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
164! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
165! SOR.
166!
167! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
168! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
169! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
170! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
171! +coupling_topology
172! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
173! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
174! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
175! +flux_s_sa, +diss_s_sa
176! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
177! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
178! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
179! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
180! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
181! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
182! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
183! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
184! pegrid.
185! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
186! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
187! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
188! of turbulent fluxes in the advection routines.
189! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
190! in prognostic_equations.
191! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
192! in ws-scheme.
193! Changed length of string run_description_header
194!
195! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
196! +collective_wait in pegrid
197!
198! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
199! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
200! to 9999999.9
201!
202! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
203! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
204! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
205! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
206!
207! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
208! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
209! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
210! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
211!
212! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
213! parameters for masked output are replaced by arrays
214!
215! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
216! character length of dopr_unit enlarged
217!
218! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
219! -replace_char, replace_by
220!
221! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
222! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
223! -nc_format_mask, -format_parallel_io
224!
225! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
226! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
227!
228! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
229! -var_ts: replaced by dots_max,
230! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
231! from gfortran compiler
232! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
233! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
234!
235! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
236! +prho, prho_1
237! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
238! +output_for_t0
239! translation error of actual -> current revisions fixed
240! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
241! typographical error in dots_unit fixed
242! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
243! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
244! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
245! topography color in dvrp_variables,
246! vertical_particle_advection is a 1d-array,
247! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
248! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
249! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
250! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
251! default value of grid_matching changed to strict
252! +shf_av, qsws_av
253!
254! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
255! +topography_grid_convention
256! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
257! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
258!
259! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
260! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
261! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
262! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
263! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
264! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
265! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
266! -myid_char_14
267!
268! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
269! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
270! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
271! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
272! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
273! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
274! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
275!
276! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
277! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
278! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
279! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
280! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
281! uswst*, vswst*
282!
283! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
284! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
285! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
286! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
287!
288! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
289! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
290! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
291! var_hom and var_sum renamed pr_palm
292!
293! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
294! +return_addres, return_username
295! Cpp-directive lcmuk renamed lc
296!
297! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
298! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
299! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
300! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
301! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
302! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
303! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
304! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
305! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
306! setting of palm version moved to main program
307!
308! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
309! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
310! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
311! Bugfix: p is not a pointer
312!
313! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
314!
315! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
316! version 3.1b (last under RCS control)
317!
318! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
319! Initial revision
320!
321!
322! Description:
323! ------------
324! Definition of variables for special advection schemes
325!------------------------------------------------------------------------------!
326
327    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex
328
329    SAVE
330
331 END MODULE advection
332
333
334
335
336 MODULE array_kind
337
338!------------------------------------------------------------------------------!
339! Description:
340! ------------
341! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
342! precision variables)
343!------------------------------------------------------------------------------!
344
345    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
346                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
347
348    SAVE
349
350 END MODULE array_kind
351
352
353
354
355 MODULE arrays_3d
356
357!------------------------------------------------------------------------------!
358! Description:
359! ------------
360! Definition of all arrays defined on the computational grid
361!------------------------------------------------------------------------------!
362
363    USE array_kind
364
365    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
366          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
367          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
368          ptdf_x, ptdf_y, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc, sa_init, ug, u_init,   &
369          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw
370
371    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
372          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_pt, diss_s_q, diss_s_sa, diss_s_u,   &
373          diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg, flux_s_e, flux_s_pt, flux_s_q,   &
374          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,        &
375          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qsws, qswst, qswst_remote,   &
376          rif, saswsb, saswst, shf, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst, us,     &
377          usws, uswst, vsws, vswst, z0, z0h
378
379    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
380          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
381          diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w,        &
382          flux_l_e, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v,        &
383          flux_l_w, kh, km, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc,    &
384          sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r,     &
385          v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
386
387#if defined( __nopointer )
388    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
389          e, e_p, p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, rho, sa,   &
390          sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p,    &
391          vpt, w, w_p
392#else
393    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
394          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3, q_1, q_2, q_3, ql_v,     &
395          ql_vp, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,           &
396          v_1, v_2, v_3, vpt_1, w_1, w_2, w_3
397
398    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
399          e, e_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m,       &
400          tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
401#endif
402
403    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
404
405    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
406                                           gamma_y, gamma_z
407
408    SAVE
409
410 END MODULE arrays_3d
411
412
413
414
415 MODULE averaging
416
417!------------------------------------------------------------------------------!
418! Description:
419! ------------
420! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
421!------------------------------------------------------------------------------!
422
423    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
424                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
425                                          z0h_av
426
427    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
428          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
429          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
430          w_av
431 END MODULE averaging
432
433
434
435 MODULE cloud_parameters
436
437!------------------------------------------------------------------------------!
438! Description:
439! ------------
440! Definition of variables and constants for cloud physics
441!------------------------------------------------------------------------------!
442
443    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
444
445    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
446              effective_coll_efficiency,                                       &
447              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
448              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
449              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
450              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
451              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
452              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
453              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
454              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
455
456    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
457
458    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
459                                          precipitation_rate
460
461    SAVE
462
463 END MODULE cloud_parameters
464
465
466
467
468 MODULE constants
469
470!------------------------------------------------------------------------------!
471! Description:
472! ------------
473! Definition of general constants
474!------------------------------------------------------------------------------!
475
476    REAL    ::  pi = 3.141592654
477    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
478   
479
480    SAVE
481
482 END MODULE constants
483
484
485
486
487 MODULE control_parameters
488
489!------------------------------------------------------------------------------!
490! Description:
491! ------------
492! Definition of parameters for program control
493!------------------------------------------------------------------------------!
494
495    TYPE plot_precision
496       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
497       INTEGER           ::  precision
498    END TYPE plot_precision
499
500    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
501                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
502                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
503                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
504                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
505
506    TYPE file_status
507       LOGICAL ::  opened, opened_before
508    END TYPE file_status
509   
510    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
511
512    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
513                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
514
515    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
516    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
517    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
518    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
519    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
520    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
521    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
522    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
523                             loop_optimization = 'default', &
524                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
525                             psolver = 'poisfft', &
526                             scalar_advec = 'ws-scheme'
527    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
528                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
529                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
530                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
531                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
532                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
533                             bc_sa_t = 'neumann', &
534                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
535                             canopy_mode = 'block', &
536                             coupling_mode = 'uncoupled', &
537                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
538                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
539                             fft_method = 'system-specific', &
540                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
541                             random_generator = 'numerical-recipes', &
542                             return_addres, return_username, &
543                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
544    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, output_format_netcdf, &
545                             topography = 'flat'
546    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
547    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
548    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
549    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
550    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
551
552    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
553    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
554    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
555                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
556    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
557         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
558
559    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
560    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
561    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
562
563    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
564    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
565
566    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
567                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
568                coupling_topology = 0, &
569                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
570                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
571                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
572                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
573                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
574                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
575                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
576                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
577                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
578                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
579                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
580                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
581                masks = 0, maximum_grid_level, &
582                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
583                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
584                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
585                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
586                nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
587                recycling_plane, runnr = 0, &
588                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
589                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
590
591    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
592                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
593                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
594                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
595                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
596                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
597                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
598                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
599                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
600                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
601                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
602                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
603                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
604                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
605                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
606                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
607
608#if defined ( __check )
609    INTEGER :: check_restart = 0
610#endif
611
612    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
613
614    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
615    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
616                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
617
618    LOGICAL ::  avs_output = .FALSE., &
619                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirneu = .FALSE., &
620                bc_lr_dirrad = .FALSE., bc_lr_neudir = .FALSE., &
621                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
622                bc_ns_dirneu = .FALSE., bc_ns_dirrad = .FALSE., &
623                bc_ns_neudir = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
624                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
625                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
626                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
627                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
628                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
629                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
630                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
631                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
632                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
633                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
634                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
635                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
636                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
637                first_call_lpm = .TRUE., &
638                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
639                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
640                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
641                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
642                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
643                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
644                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
645                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
646                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
647                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
648                precipitation = .FALSE., &
649                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
650                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
651                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
652                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
653                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
654                use_prescribed_profile_data = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
655                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
656                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
657                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
658                ws_scheme_mom = .FALSE.
659
660    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
661                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
662
663    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
664             alpha_surface = 0.0, atmos_ocean_sign = 1.0, &
665             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
666             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
667             bottom_salinityflux = 0.0, &
668             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
669             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
670             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
671             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
672             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
673             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
674             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
675             disturbance_energy_limit = 0.01, &
676             disturbance_level_b = -9999999.9, &
677             disturbance_level_t = -9999999.9, &
678             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
679             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
680             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
681             dt_data_output = 9999999.9, &
682             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
683             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
684             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
685             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
686             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
687             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
688             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
689             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
690             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
691             end_time = 0.0, &
692             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
693             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
694             lad_surface = 0.0, leaf_surface_concentration = 0.0, &
695             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
696             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
697             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
698             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
699             particle_maximum_age = 9999999.9, &
700             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
701             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
702             pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
703             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
704             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
705             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
706             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
707             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
708             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
709             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
710             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
711             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
712             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
713             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
714             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
715             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
716             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
717             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
718             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
719             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
720             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
721             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
722             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
723             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
724             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
725             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
726             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
727             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
728             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
729             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
730             vg_surface = 0.0, &
731             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
732             z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
733
734    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
735             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
736             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
737             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
738             mask_scale(3), &
739             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
740             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
741             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
742             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
743             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
744             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
745             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
746             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
747             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
748             time_domask(max_masks) = 0.0, &
749             tsc(10) = (/ 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
750             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
751             v_profile(100) = 9999999.9, &
752             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
753             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
754             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
755             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
756             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
757             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
758             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
759             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
760             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
761             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
762
763    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
764
765    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
766        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
767    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
768        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
769   
770!
771!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
772       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
773
774    SAVE
775
776 END MODULE control_parameters
777
778
779
780
781 MODULE cpulog
782
783!------------------------------------------------------------------------------!
784! Description:
785! ------------
786! Definition of variables for cpu-time measurements
787!------------------------------------------------------------------------------!
788
789    REAL ::  initial_wallclock_time
790
791    TYPE logpoint
792       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
793       INTEGER            ::  counts
794       CHARACTER (LEN=20) ::  place
795    END TYPE logpoint
796
797    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
798                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
799                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
800                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
801
802    SAVE
803
804 END MODULE cpulog
805
806
807
808
809 MODULE dvrp_variables
810
811!------------------------------------------------------------------------------!
812! Description:
813! ------------
814! Definition of variables used with dvrp-software
815!------------------------------------------------------------------------------!
816
817    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
818                           particle_dvrpsize = 'none'
819
820    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
821                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
822
823    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
824                           dvrp_file      = 'default',                    &
825                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
826                           dvrp_password  = '********',                   &
827                           dvrp_username  = ' '
828
829    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
830                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
831                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
832                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
833                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
834                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
835                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
836                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
837
838    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
839
840    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
841                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
842                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
843
844    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
845                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
846                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
847                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
848
849    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
850                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
851
852    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
853                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
854
855#if defined( __decalpha )
856    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
857                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
858                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
859                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
860
861    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
862                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
863                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
864                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
865                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
866
867    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
868                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
869                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
870                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
871                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
872                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
873                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
874                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
875                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
876                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
877                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
878                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
879                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
880                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
881                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
882#else
883    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
884
885    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
886
887    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
888                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
889                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
890                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
891                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
892                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
893
894    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
895                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
896                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
897                                     -1.0, 1.0 /
898
899    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
900                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
901                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
902                             0.1, 0.4, 0.1 /
903
904    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
905                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
906
907    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
908                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
909#endif
910
911    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
912
913    TYPE steering
914       CHARACTER (LEN=20) ::  name
915       REAL(4)            ::  min, max
916       INTEGER            ::  imin, imax
917    END TYPE steering
918
919    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
920
921    SAVE
922
923 END MODULE dvrp_variables
924
925
926
927
928 MODULE grid_variables
929
930!------------------------------------------------------------------------------!
931! Description:
932! ------------
933! Definition of grid spacings
934!------------------------------------------------------------------------------!
935
936    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
937
938    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
939
940    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
941                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
942                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
943                                          zu_s_inner, zw_w_inner
944
945    SAVE
946
947 END MODULE grid_variables
948
949
950
951
952 MODULE indices
953
954!------------------------------------------------------------------------------!
955! Description:
956! ------------
957! Definition of array bounds and number of gridpoints
958!------------------------------------------------------------------------------!
959
960    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxl, nxlg,   &
961                nxlu, nxr, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
962                nyn, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
963                nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzt_diff
964
965
966    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
967                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
968
969    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
970                ngp_2dh, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
971
972
973    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
974                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
975                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
976                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
977                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
978
979    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
980
981    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
982                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
983
984    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
985                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
986                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
987                wall_flags_9, wall_flags_10
988
989
990    SAVE
991
992 END MODULE indices
993
994
995
996
997 MODULE interfaces
998
999!------------------------------------------------------------------------------!
1000! Description:
1001! ------------
1002! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
1003!------------------------------------------------------------------------------!
1004
1005    INTERFACE
1006
1007       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
1008
1009          USE cpulog
1010
1011          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
1012          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
1013          TYPE(logpoint)              ::  log_event
1014
1015       END SUBROUTINE cpu_log
1016
1017    END INTERFACE
1018
1019
1020
1021    INTERFACE
1022
1023       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
1024                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
1025          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
1026          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
1027          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
1028          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
1029          REAL                          ::  offset, wert
1030          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
1031          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
1032
1033       END SUBROUTINE global_min_max
1034
1035    END INTERFACE
1036
1037    SAVE
1038
1039 END MODULE interfaces
1040
1041
1042
1043 MODULE pointer_interfaces
1044
1045!------------------------------------------------------------------------------!
1046! Description:
1047! ------------
1048! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1049! prognostic_equations
1050!------------------------------------------------------------------------------!
1051
1052    INTERFACE
1053
1054       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1055
1056          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1057#if defined( __nopointer )
1058          REAL, DIMENSION(:,:,:) ::  sk
1059#else
1060          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1061#endif
1062       END SUBROUTINE advec_s_bc
1063
1064    END INTERFACE
1065
1066
1067    SAVE
1068
1069 END MODULE pointer_interfaces
1070
1071
1072
1073
1074 MODULE model_1d
1075
1076!------------------------------------------------------------------------------!
1077! Description:
1078! ------------
1079! Definition of variables for the 1D-model
1080!------------------------------------------------------------------------------!
1081
1082    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1083
1084    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1085
1086    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1087                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1088                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1089                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1090                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, &
1091                vsws1d, z01d, z0h1d
1092
1093
1094    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1095                                        rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1096                                        te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
1097
1098    SAVE
1099
1100 END MODULE model_1d
1101
1102
1103
1104
1105 MODULE netcdf_control
1106
1107!------------------------------------------------------------------------------!
1108! Description:
1109! ------------
1110! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1111!------------------------------------------------------------------------------!
1112
1113    USE control_parameters
1114#if defined( __netcdf )
1115    USE netcdf
1116#endif
1117
1118    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1119
1120    INTEGER ::  dots_num = 23
1121
1122    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1123         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1124            'z_i   ' /)
1125
1126    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1127         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1128            'z_i   ' /)
1129
1130    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1131          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1132             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1133             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1134             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1135             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1136
1137    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1138          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1139             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1140             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1141             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1142             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1143
1144    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1145          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1146             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1147             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1148             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1149             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1150
1151    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1152          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1153             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1154             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1155             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1156             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1157
1158    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1159
1160    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1161
1162    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1163          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1164             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1165             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1166             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1167             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1168             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1169             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1170             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1171             'not_used        ' /)
1172
1173    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1174          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1175             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1176             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1177             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1178             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1179             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1180             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1181             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1182             'not_used        ' /)
1183
1184    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1185                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1186                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1187                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1188                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1189                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1190                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1191
1192    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1193                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1194                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1195                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1196                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1197                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1198                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1199                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1200                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1201                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1202                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1203                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1204                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1205                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1206                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1207                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1208                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1209                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1210
1211    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1212    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1213    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1214    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1215
1216    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1217    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1218    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1219                                           id_var_z_pr
1220    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1221
1222!
1223!-- masked output
1224    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1225
1226    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1227
1228    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1229                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1230                id_dim_zw_mask, &
1231                id_set_mask, &
1232                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1233                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1234                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1235
1236    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1237
1238    SAVE
1239
1240 END MODULE netcdf_control
1241
1242
1243
1244 MODULE particle_attributes
1245
1246!------------------------------------------------------------------------------!
1247! Description:
1248! ------------
1249! Definition of variables used to compute particle transport
1250!------------------------------------------------------------------------------!
1251
1252    USE array_kind
1253
1254    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1255                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1256                            collision_kernel = 'none'
1257
1258#if defined( __parallel )
1259    INTEGER ::  mpi_particle_type
1260#endif
1261    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1262                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1263                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1264                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1265                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1266                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1267                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1268                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1269                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1270                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1271                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1272                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1273                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1274                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1275                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1276                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1277
1278    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1279
1280    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1281    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1282
1283    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1284                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1285                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1286                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1287                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1288                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1289
1290    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1291                vertical_particle_advection = .TRUE.
1292
1293    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1294
1295    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1296                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1297                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1298                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1299                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1300                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1301                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1302                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1303                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1304                time_write_particle_data = 0.0
1305
1306    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1307                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1308                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1309                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1310                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1311
1312    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1313
1314
1315    TYPE particle_type
1316       SEQUENCE
1317       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1318                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1319                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1320       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1321    END TYPE particle_type
1322
1323    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1324    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1325    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1326
1327    TYPE particle_groups_type
1328       SEQUENCE
1329       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1330    END TYPE particle_groups_type
1331
1332    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1333                   particle_groups
1334
1335    SAVE
1336
1337 END MODULE particle_attributes
1338
1339
1340
1341
1342
1343 MODULE pegrid
1344
1345!------------------------------------------------------------------------------!
1346! Description:
1347! ------------
1348! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1349! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1350! MPI-calls.
1351!------------------------------------------------------------------------------!
1352
1353#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1354#if defined( __lc )
1355    USE MPI
1356#else
1357    INCLUDE "mpif.h"
1358#endif
1359#endif
1360    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1361    INTEGER                ::  acc_rank, id_inflow = 0, id_recycling = 0,      &
1362                               myid = 0, num_acc_per_node = 0,                 &
1363                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1364                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1365                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1366
1367    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1368                                             hor_index_bounds_previous_run
1369
1370    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1371
1372#if defined( __parallel )
1373#if defined( __mpi2 )
1374    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1375#endif
1376
1377    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1378                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1379                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1380                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1381                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1382
1383    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1384
1385#if ! defined ( __check )
1386    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1387#endif
1388
1389
1390    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1391
1392    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1393                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1394                south_border_pe = .FALSE.
1395
1396    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1397                              remain_dims
1398#endif
1399
1400    SAVE
1401
1402 END MODULE pegrid
1403
1404
1405
1406
1407 MODULE profil_parameter
1408
1409!------------------------------------------------------------------------------!
1410! Description:
1411! ------------
1412! Definition of variables which control PROFIL-output
1413!------------------------------------------------------------------------------!
1414
1415    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1416
1417    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1418                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1419                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1420                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1421                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1422                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1423                              ' L                  ',                         &
1424                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1425
1426    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1427                           (/ ' u v                           ', &
1428                              ' pt                            ', &
1429                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1430                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1431                              ' km kh                         ', &
1432                              ' l                             ', &
1433                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1434
1435    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1436
1437    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1438                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1439                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1440                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1441               
1442
1443    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1444                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1445                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1446                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1447                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1448             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1449             cross_ts_uymin(20) = &
1450                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1451                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1452                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1453                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1454             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1455
1456    SAVE
1457
1458 END MODULE profil_parameter
1459
1460
1461
1462
1463 MODULE spectrum
1464
1465!------------------------------------------------------------------------------!
1466! Description:
1467! ------------
1468! Definition of quantities used for computing spectra
1469!------------------------------------------------------------------------------!
1470
1471    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1472                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1473    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1474    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1475    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1476                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1477                                              '-power spectrum of v     ', &
1478                                              '-power spectrum of w     ', &
1479                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1480                                              '-power spectrum of q     ' /)
1481    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1482                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1483                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1484                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1485                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1486                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1487
1488    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1489
1490    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1491                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1492                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1493                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1494                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1495                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1496                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1497                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1498                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1499                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1500                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1501                plot_spectra_level(100) = 999999
1502
1503    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1504
1505    SAVE
1506
1507 END MODULE spectrum
1508
1509
1510
1511
1512 MODULE statistics
1513
1514!------------------------------------------------------------------------------!
1515! Description:
1516! ------------
1517! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1518!------------------------------------------------------------------------------!
1519
1520    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1521    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1522    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1523    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1524    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1525    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1526                                              weight_substep, weight_pres
1527    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1528                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1529                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1530                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1531                                              sums_wspts_ws_l,                &
1532                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1533    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1534                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1535                                              sums_up_fraction_l
1536    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1537
1538    SAVE
1539
1540 END MODULE statistics
1541
1542
1543
1544
1545 MODULE transpose_indices
1546
1547!------------------------------------------------------------------------------!
1548! Description:
1549! ------------
1550! Definition of indices for transposed arrays
1551!------------------------------------------------------------------------------!
1552
1553    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z,      &
1554                nys_x, nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_y, nzt_yd
1555               
1556
1557    SAVE
1558
1559 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.