source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1037

Last change on this file since 1037 was 1037, checked in by raasch, 9 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 67.1 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 1037 2012-10-22 14:10:22Z raasch $
27!
28! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
29! code put under GPL (PALM 3.9)
30!
31! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
32! +output_format_netcdf
33!
34! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
35! +acc_rank, num_acc_per_node,
36! -adjust_mixing_length
37!
38! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
39! pointer free version can be generated with cpp switch __nopointer
40!
41! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
42! -grid_matching, nxa, nya, etc., nnx_pe, nny_pe, spl_*
43!
44! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
45! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
46! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
47! several pointer/target arrays converted to normal ones
48!
49! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
50! -use_prior_plot1d_parameters
51!
52! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
53! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
54! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
55! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
56! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
57! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
58!
59! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
60! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
61! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
62! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
63! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
64! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
65! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
66! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
67! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
68!
69! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
70! changing profile_columns and profile_rows
71!
72! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
73! +neutral
74!
75! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
76! +masking_method
77!
78! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
79! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
80!
81! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
82! interface for global_min_max changed
83!
84! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
85! +wall_flags_0
86! -boundary_flags
87! +nzb_max
88! +adv_sca_1, +adv_mom_1
89!
90! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
91! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
92! particle_attributes,
93! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
94! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
95!
96! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
97! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
98! particle feature color renamed class
99!
100! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
101! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
102! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
103! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
104! rvar1|2|3
105! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
106! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
107!
108! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
109! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
110!
111! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
112! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
113! New parameter check_restart has been defined which is needed by
114! check_namelist_files only.
115!
116! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
117! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
118!
119! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
120! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
121! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
122! for thread-safe summation in advec_ws.
123!
124! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
125! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
126! +particles_1, particles_2, sort_count
127!
128! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
129! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
130!
131! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
132! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
133!
134! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
135! +gathered_size, subdomain_size
136!
137! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
138! +lpt_av
139!
140! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
141! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
142!
143! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
144! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
145! synchronous_exchange moved to control_parameters
146!
147! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
148! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
149! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
150! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
151! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
152! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
153!
154! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
155! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
156!
157! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
158! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
159! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
160! p_sub renamed p_loc
161!
162! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
163! +synchronous_exchange
164!
165! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
166! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
167! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
168! SOR.
169!
170! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
171! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
172! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
173! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
174! +coupling_topology
175! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
176! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
177! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
178! +flux_s_sa, +diss_s_sa
179! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
180! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
181! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
182! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
183! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
184! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
185! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
186! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
187! pegrid.
188! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
189! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
190! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
191! of turbulent fluxes in the advection routines.
192! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
193! in prognostic_equations.
194! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
195! in ws-scheme.
196! Changed length of string run_description_header
197!
198! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
199! +collective_wait in pegrid
200!
201! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
202! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
203! to 9999999.9
204!
205! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
206! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
207! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
208! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
209!
210! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
211! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
212! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
213! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
214!
215! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
216! parameters for masked output are replaced by arrays
217!
218! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
219! character length of dopr_unit enlarged
220!
221! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
222! -replace_char, replace_by
223!
224! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
225! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
226! -nc_format_mask, -format_parallel_io
227!
228! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
229! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
230!
231! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
232! -var_ts: replaced by dots_max,
233! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
234! from gfortran compiler
235! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
236! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
237!
238! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
239! +prho, prho_1
240! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
241! +output_for_t0
242! translation error of actual -> current revisions fixed
243! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
244! typographical error in dots_unit fixed
245! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
246! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
247! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
248! topography color in dvrp_variables,
249! vertical_particle_advection is a 1d-array,
250! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
251! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
252! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
253! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
254! default value of grid_matching changed to strict
255! +shf_av, qsws_av
256!
257! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
258! +topography_grid_convention
259! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
260! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
261!
262! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
263! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
264! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
265! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
266! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
267! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
268! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
269! -myid_char_14
270!
271! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
272! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
273! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
274! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
275! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
276! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
277! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
278!
279! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
280! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
281! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
282! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
283! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
284! uswst*, vswst*
285!
286! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
287! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
288! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
289! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
290!
291! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
292! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
293! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
294! var_hom and var_sum renamed pr_palm
295!
296! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
297! +return_addres, return_username
298! Cpp-directive lcmuk renamed lc
299!
300! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
301! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
302! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
303! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
304! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
305! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
306! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
307! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
308! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
309! setting of palm version moved to main program
310!
311! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
312! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
313! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
314! Bugfix: p is not a pointer
315!
316! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
317!
318! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
319! version 3.1b (last under RCS control)
320!
321! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
322! Initial revision
323!
324!
325! Description:
326! ------------
327! Definition of variables for special advection schemes
328!------------------------------------------------------------------------------!
329
330    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex
331
332    SAVE
333
334 END MODULE advection
335
336
337
338
339 MODULE array_kind
340
341!------------------------------------------------------------------------------!
342! Description:
343! ------------
344! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
345! precision variables)
346!------------------------------------------------------------------------------!
347
348    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
349                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
350
351    SAVE
352
353 END MODULE array_kind
354
355
356
357
358 MODULE arrays_3d
359
360!------------------------------------------------------------------------------!
361! Description:
362! ------------
363! Definition of all arrays defined on the computational grid
364!------------------------------------------------------------------------------!
365
366    USE array_kind
367
368    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
369          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
370          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
371          ptdf_x, ptdf_y, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc, sa_init, ug, u_init,   &
372          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw
373
374    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
375          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_pt, diss_s_q, diss_s_sa, diss_s_u,   &
376          diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg, flux_s_e, flux_s_pt, flux_s_q,   &
377          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,        &
378          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qsws, qswst, qswst_remote,   &
379          rif, saswsb, saswst, shf, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst, us,     &
380          usws, uswst, vsws, vswst, z0, z0h
381
382    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
383          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
384          diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w,        &
385          flux_l_e, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v,        &
386          flux_l_w, kh, km, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc,    &
387          sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r,     &
388          v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
389
390#if defined( __nopointer )
391    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
392          e, e_p, p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, rho, sa,   &
393          sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p,    &
394          vpt, w, w_p
395#else
396    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
397          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3, q_1, q_2, q_3, ql_v,     &
398          ql_vp, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,           &
399          v_1, v_2, v_3, vpt_1, w_1, w_2, w_3
400
401    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
402          e, e_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m,       &
403          tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
404#endif
405
406    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
407
408    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
409                                           gamma_y, gamma_z
410
411    SAVE
412
413 END MODULE arrays_3d
414
415
416
417
418 MODULE averaging
419
420!------------------------------------------------------------------------------!
421! Description:
422! ------------
423! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
424!------------------------------------------------------------------------------!
425
426    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
427                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
428                                          z0h_av
429
430    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
431          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
432          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
433          w_av
434 END MODULE averaging
435
436
437
438 MODULE cloud_parameters
439
440!------------------------------------------------------------------------------!
441! Description:
442! ------------
443! Definition of variables and constants for cloud physics
444!------------------------------------------------------------------------------!
445
446    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
447
448    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
449              effective_coll_efficiency,                                       &
450              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
451              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
452              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
453              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
454              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
455              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
456              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
457              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
458
459    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
460
461    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
462                                          precipitation_rate
463
464    SAVE
465
466 END MODULE cloud_parameters
467
468
469
470
471 MODULE constants
472
473!------------------------------------------------------------------------------!
474! Description:
475! ------------
476! Definition of general constants
477!------------------------------------------------------------------------------!
478
479    REAL    ::  pi = 3.141592654
480    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
481   
482
483    SAVE
484
485 END MODULE constants
486
487
488
489
490 MODULE control_parameters
491
492!------------------------------------------------------------------------------!
493! Description:
494! ------------
495! Definition of parameters for program control
496!------------------------------------------------------------------------------!
497
498    TYPE plot_precision
499       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
500       INTEGER           ::  precision
501    END TYPE plot_precision
502
503    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
504                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
505                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
506                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
507                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
508
509    TYPE file_status
510       LOGICAL ::  opened, opened_before
511    END TYPE file_status
512   
513    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
514
515    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
516                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
517
518    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
519    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
520    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
521    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
522    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
523    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
524    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
525    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
526                             loop_optimization = 'default', &
527                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
528                             psolver = 'poisfft', &
529                             scalar_advec = 'ws-scheme'
530    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
531                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
532                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
533                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
534                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
535                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
536                             bc_sa_t = 'neumann', &
537                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
538                             canopy_mode = 'block', &
539                             coupling_mode = 'uncoupled', &
540                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
541                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
542                             fft_method = 'system-specific', &
543                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
544                             random_generator = 'numerical-recipes', &
545                             return_addres, return_username, &
546                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
547    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, output_format_netcdf, &
548                             topography = 'flat'
549    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
550    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
551    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
552    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
553    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
554
555    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
556    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
557    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
558                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
559    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
560         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
561
562    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
563    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
564    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
565
566    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
567    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
568
569    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
570                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
571                coupling_topology = 0, &
572                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
573                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
574                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
575                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
576                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
577                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
578                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
579                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
580                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
581                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
582                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
583                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
584                masks = 0, maximum_grid_level, &
585                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
586                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
587                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
588                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
589                nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
590                recycling_plane, runnr = 0, &
591                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
592                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
593
594    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
595                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
596                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
597                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
598                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
599                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
600                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
601                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
602                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
603                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
604                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
605                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
606                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
607                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
608                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
609                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
610
611#if defined ( __check )
612    INTEGER :: check_restart = 0
613#endif
614
615    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
616
617    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
618    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
619                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
620
621    LOGICAL ::  avs_output = .FALSE., &
622                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirneu = .FALSE., &
623                bc_lr_dirrad = .FALSE., bc_lr_neudir = .FALSE., &
624                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
625                bc_ns_dirneu = .FALSE., bc_ns_dirrad = .FALSE., &
626                bc_ns_neudir = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
627                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
628                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
629                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
630                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
631                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
632                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
633                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
634                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
635                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
636                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
637                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
638                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
639                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
640                first_call_lpm = .TRUE., &
641                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
642                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
643                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
644                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
645                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
646                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
647                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
648                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
649                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
650                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
651                precipitation = .FALSE., &
652                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
653                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
654                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
655                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
656                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
657                use_prescribed_profile_data = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
658                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
659                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
660                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
661                ws_scheme_mom = .FALSE.
662
663    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
664                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
665
666    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
667             alpha_surface = 0.0, atmos_ocean_sign = 1.0, &
668             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
669             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
670             bottom_salinityflux = 0.0, &
671             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
672             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
673             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
674             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
675             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
676             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
677             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
678             disturbance_energy_limit = 0.01, &
679             disturbance_level_b = -9999999.9, &
680             disturbance_level_t = -9999999.9, &
681             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
682             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
683             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
684             dt_data_output = 9999999.9, &
685             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
686             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
687             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
688             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
689             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
690             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
691             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
692             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
693             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
694             end_time = 0.0, &
695             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
696             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
697             lad_surface = 0.0, leaf_surface_concentration = 0.0, &
698             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
699             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
700             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
701             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
702             particle_maximum_age = 9999999.9, &
703             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
704             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
705             pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
706             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
707             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
708             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
709             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
710             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
711             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
712             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
713             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
714             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
715             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
716             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
717             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
718             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
719             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
720             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
721             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
722             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
723             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
724             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
725             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
726             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
727             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
728             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
729             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
730             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
731             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
732             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
733             vg_surface = 0.0, &
734             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
735             z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
736
737    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
738             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
739             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
740             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
741             mask_scale(3), &
742             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
743             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
744             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
745             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
746             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
747             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
748             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
749             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
750             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
751             time_domask(max_masks) = 0.0, &
752             tsc(10) = (/ 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
753             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
754             v_profile(100) = 9999999.9, &
755             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
756             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
757             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
758             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
759             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
760             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
761             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
762             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
763             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
764             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
765
766    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
767
768    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
769        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
770    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
771        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
772   
773!
774!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
775       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
776
777    SAVE
778
779 END MODULE control_parameters
780
781
782
783
784 MODULE cpulog
785
786!------------------------------------------------------------------------------!
787! Description:
788! ------------
789! Definition of variables for cpu-time measurements
790!------------------------------------------------------------------------------!
791
792    REAL ::  initial_wallclock_time
793
794    TYPE logpoint
795       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
796       INTEGER            ::  counts
797       CHARACTER (LEN=20) ::  place
798    END TYPE logpoint
799
800    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
801                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
802                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
803                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
804
805    SAVE
806
807 END MODULE cpulog
808
809
810
811
812 MODULE dvrp_variables
813
814!------------------------------------------------------------------------------!
815! Description:
816! ------------
817! Definition of variables used with dvrp-software
818!------------------------------------------------------------------------------!
819
820    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
821                           particle_dvrpsize = 'none'
822
823    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
824                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
825
826    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
827                           dvrp_file      = 'default',                    &
828                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
829                           dvrp_password  = '********',                   &
830                           dvrp_username  = ' '
831
832    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
833                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
834                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
835                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
836                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
837                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
838                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
839                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
840
841    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
842
843    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
844                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
845                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
846
847    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
848                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
849                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
850                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
851
852    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
853                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
854
855    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
856                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
857
858#if defined( __decalpha )
859    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
860                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
861                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
862                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
863
864    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
865                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
866                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
867                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
868                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
869
870    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
871                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
872                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
873                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
874                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
875                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
876                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
877                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
878                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
879                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
880                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
881                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
882                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
883                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
884                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
885#else
886    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
887
888    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
889
890    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
891                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
892                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
893                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
894                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
895                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
896
897    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
898                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
899                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
900                                     -1.0, 1.0 /
901
902    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
903                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
904                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
905                             0.1, 0.4, 0.1 /
906
907    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
908                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
909
910    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
911                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
912#endif
913
914    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
915
916    TYPE steering
917       CHARACTER (LEN=20) ::  name
918       REAL(4)            ::  min, max
919       INTEGER            ::  imin, imax
920    END TYPE steering
921
922    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
923
924    SAVE
925
926 END MODULE dvrp_variables
927
928
929
930
931 MODULE grid_variables
932
933!------------------------------------------------------------------------------!
934! Description:
935! ------------
936! Definition of grid spacings
937!------------------------------------------------------------------------------!
938
939    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
940
941    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
942
943    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
944                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
945                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
946                                          zu_s_inner, zw_w_inner
947
948    SAVE
949
950 END MODULE grid_variables
951
952
953
954
955 MODULE indices
956
957!------------------------------------------------------------------------------!
958! Description:
959! ------------
960! Definition of array bounds and number of gridpoints
961!------------------------------------------------------------------------------!
962
963    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxl, nxlg,   &
964                nxlu, nxr, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
965                nyn, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
966                nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzt_diff
967
968
969    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
970                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
971
972    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
973                ngp_2dh, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
974
975
976    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
977                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
978                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
979                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
980                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
981
982    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
983
984    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
985                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
986
987    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
988                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
989                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
990                wall_flags_9, wall_flags_10
991
992
993    SAVE
994
995 END MODULE indices
996
997
998
999
1000 MODULE interfaces
1001
1002!------------------------------------------------------------------------------!
1003! Description:
1004! ------------
1005! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
1006!------------------------------------------------------------------------------!
1007
1008    INTERFACE
1009
1010       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
1011
1012          USE cpulog
1013
1014          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
1015          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
1016          TYPE(logpoint)              ::  log_event
1017
1018       END SUBROUTINE cpu_log
1019
1020    END INTERFACE
1021
1022
1023
1024    INTERFACE
1025
1026       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
1027                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
1028          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
1029          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
1030          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
1031          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
1032          REAL                          ::  offset, wert
1033          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
1034          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
1035
1036       END SUBROUTINE global_min_max
1037
1038    END INTERFACE
1039
1040    SAVE
1041
1042 END MODULE interfaces
1043
1044
1045
1046 MODULE pointer_interfaces
1047
1048!------------------------------------------------------------------------------!
1049! Description:
1050! ------------
1051! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1052! prognostic_equations
1053!------------------------------------------------------------------------------!
1054
1055    INTERFACE
1056
1057       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1058
1059          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1060#if defined( __nopointer )
1061          REAL, DIMENSION(:,:,:) ::  sk
1062#else
1063          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1064#endif
1065       END SUBROUTINE advec_s_bc
1066
1067    END INTERFACE
1068
1069
1070    SAVE
1071
1072 END MODULE pointer_interfaces
1073
1074
1075
1076
1077 MODULE model_1d
1078
1079!------------------------------------------------------------------------------!
1080! Description:
1081! ------------
1082! Definition of variables for the 1D-model
1083!------------------------------------------------------------------------------!
1084
1085    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1086
1087    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1088
1089    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1090                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1091                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1092                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1093                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, &
1094                vsws1d, z01d, z0h1d
1095
1096
1097    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1098                                        rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1099                                        te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
1100
1101    SAVE
1102
1103 END MODULE model_1d
1104
1105
1106
1107
1108 MODULE netcdf_control
1109
1110!------------------------------------------------------------------------------!
1111! Description:
1112! ------------
1113! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1114!------------------------------------------------------------------------------!
1115
1116    USE control_parameters
1117#if defined( __netcdf )
1118    USE netcdf
1119#endif
1120
1121    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1122
1123    INTEGER ::  dots_num = 23
1124
1125    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1126         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1127            'z_i   ' /)
1128
1129    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1130         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1131            'z_i   ' /)
1132
1133    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1134          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1135             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1136             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1137             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1138             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1139
1140    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1141          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1142             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1143             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1144             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1145             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1146
1147    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1148          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1149             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1150             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1151             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1152             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1153
1154    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1155          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1156             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1157             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1158             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1159             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1160
1161    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1162
1163    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1164
1165    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1166          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1167             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1168             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1169             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1170             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1171             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1172             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1173             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1174             'not_used        ' /)
1175
1176    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1177          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1178             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1179             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1180             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1181             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1182             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1183             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1184             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1185             'not_used        ' /)
1186
1187    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1188                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1189                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1190                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1191                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1192                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1193                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1194
1195    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1196                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1197                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1198                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1199                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1200                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1201                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1202                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1203                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1204                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1205                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1206                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1207                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1208                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1209                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1210                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1211                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1212                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1213
1214    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1215    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1216    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1217    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1218
1219    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1220    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1221    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1222                                           id_var_z_pr
1223    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1224
1225!
1226!-- masked output
1227    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1228
1229    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1230
1231    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1232                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1233                id_dim_zw_mask, &
1234                id_set_mask, &
1235                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1236                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1237                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1238
1239    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1240
1241    SAVE
1242
1243 END MODULE netcdf_control
1244
1245
1246
1247 MODULE particle_attributes
1248
1249!------------------------------------------------------------------------------!
1250! Description:
1251! ------------
1252! Definition of variables used to compute particle transport
1253!------------------------------------------------------------------------------!
1254
1255    USE array_kind
1256
1257    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1258                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1259                            collision_kernel = 'none'
1260
1261#if defined( __parallel )
1262    INTEGER ::  mpi_particle_type
1263#endif
1264    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1265                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1266                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1267                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1268                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1269                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1270                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1271                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1272                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1273                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1274                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1275                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1276                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1277                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1278                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1279                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1280
1281    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1282
1283    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1284    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1285
1286    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1287                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1288                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1289                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1290                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1291                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1292
1293    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1294                vertical_particle_advection = .TRUE.
1295
1296    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1297
1298    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1299                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1300                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1301                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1302                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1303                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1304                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1305                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1306                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1307                time_write_particle_data = 0.0
1308
1309    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1310                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1311                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1312                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1313                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1314
1315    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1316
1317
1318    TYPE particle_type
1319       SEQUENCE
1320       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1321                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1322                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1323       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1324    END TYPE particle_type
1325
1326    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1327    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1328    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1329
1330    TYPE particle_groups_type
1331       SEQUENCE
1332       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1333    END TYPE particle_groups_type
1334
1335    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1336                   particle_groups
1337
1338    SAVE
1339
1340 END MODULE particle_attributes
1341
1342
1343
1344
1345
1346 MODULE pegrid
1347
1348!------------------------------------------------------------------------------!
1349! Description:
1350! ------------
1351! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1352! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1353! MPI-calls.
1354!------------------------------------------------------------------------------!
1355
1356#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1357#if defined( __lc )
1358    USE MPI
1359#else
1360    INCLUDE "mpif.h"
1361#endif
1362#endif
1363    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1364    INTEGER                ::  acc_rank, id_inflow = 0, id_recycling = 0,      &
1365                               myid = 0, num_acc_per_node = 0,                 &
1366                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1367                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1368                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1369
1370    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1371                                             hor_index_bounds_previous_run
1372
1373    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1374
1375#if defined( __parallel )
1376#if defined( __mpi2 )
1377    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1378#endif
1379
1380    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1381                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1382                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1383                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1384                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1385
1386    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1387
1388#if ! defined ( __check )
1389    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1390#endif
1391
1392
1393    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1394
1395    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1396                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1397                south_border_pe = .FALSE.
1398
1399    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1400                              remain_dims
1401#endif
1402
1403    SAVE
1404
1405 END MODULE pegrid
1406
1407
1408
1409
1410 MODULE profil_parameter
1411
1412!------------------------------------------------------------------------------!
1413! Description:
1414! ------------
1415! Definition of variables which control PROFIL-output
1416!------------------------------------------------------------------------------!
1417
1418    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1419
1420    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1421                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1422                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1423                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1424                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1425                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1426                              ' L                  ',                         &
1427                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1428
1429    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1430                           (/ ' u v                           ', &
1431                              ' pt                            ', &
1432                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1433                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1434                              ' km kh                         ', &
1435                              ' l                             ', &
1436                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1437
1438    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1439
1440    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1441                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1442                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1443                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1444               
1445
1446    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1447                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1448                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1449                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1450                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1451             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1452             cross_ts_uymin(20) = &
1453                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1454                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1455                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1456                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1457             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1458
1459    SAVE
1460
1461 END MODULE profil_parameter
1462
1463
1464
1465
1466 MODULE spectrum
1467
1468!------------------------------------------------------------------------------!
1469! Description:
1470! ------------
1471! Definition of quantities used for computing spectra
1472!------------------------------------------------------------------------------!
1473
1474    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1475                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1476    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1477    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1478    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1479                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1480                                              '-power spectrum of v     ', &
1481                                              '-power spectrum of w     ', &
1482                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1483                                              '-power spectrum of q     ' /)
1484    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1485                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1486                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1487                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1488                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1489                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1490
1491    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1492
1493    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1494                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1502                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1503                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1504                plot_spectra_level(100) = 999999
1505
1506    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1507
1508    SAVE
1509
1510 END MODULE spectrum
1511
1512
1513
1514
1515 MODULE statistics
1516
1517!------------------------------------------------------------------------------!
1518! Description:
1519! ------------
1520! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1521!------------------------------------------------------------------------------!
1522
1523    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1524    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1525    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1526    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1527    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1528    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1529                                              weight_substep, weight_pres
1530    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1531                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1532                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1533                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1534                                              sums_wspts_ws_l,                &
1535                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1536    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1537                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1538                                              sums_up_fraction_l
1539    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1540
1541    SAVE
1542
1543 END MODULE statistics
1544
1545
1546
1547
1548 MODULE transpose_indices
1549
1550!------------------------------------------------------------------------------!
1551! Description:
1552! ------------
1553! Definition of indices for transposed arrays
1554!------------------------------------------------------------------------------!
1555
1556    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z,      &
1557                nys_x, nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_y, nzt_yd
1558               
1559
1560    SAVE
1561
1562 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.