source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 110

Last change on this file since 110 was 110, checked in by raasch, 14 years ago

New:
---
Allows runs for a coupled atmosphere-ocean LES,
coupling frequency is controlled by new d3par-parameter dt_coupling,
the coupling mode (atmosphere_to_ocean or ocean_to_atmosphere) for the
respective processes is read from environment variable coupling_mode,
which is set by the mpiexec-command,
communication between the two models is done using the intercommunicator
comm_inter,
local files opened by the ocean model get the additional suffic "_O".
Assume saturation at k=nzb_s_inner(j,i) for atmosphere coupled to ocean.

A momentum flux can be set as top boundary condition using the new
inipar parameter top_momentumflux_u|v.

Non-cyclic boundary conditions can be used along all horizontal directions.

Quantities w*p* and w"e can be output as vertical profiles.

Initial profiles are reset to constant profiles in case that initializing_actions /= 'set_constant_profiles'. (init_rankine)

Optionally calculate km and kh from initial TKE e_init.

Changed:


Remaining variables iran changed to iran_part (advec_particles, init_particles).

In case that the presure solver is not called for every Runge-Kutta substep
(call_psolver_at_all_substeps = .F.), it is called after the first substep
instead of the last. In that case, random perturbations are also added to the
velocity field after the first substep.

Initialization of km,kh = 0.00001 for ocean = .T. (for ocean = .F. it remains 0.01).

Allow data_output_pr= q, wq, w"q", w*q* for humidity = .T. (instead of cloud_physics = .T.).

Errors:


Bugs from code parts for non-cyclic boundary conditions are removed: loops for
u and v are starting from index nxlu, nysv, respectively. The radiation boundary
condition is used for every Runge-Kutta substep. Velocity phase speeds for
the radiation boundary conditions are calculated for the first Runge-Kutta
substep only and reused for the further substeps. New arrays c_u, c_v, and c_w
are defined for this purpose. Several index errors are removed from the
radiation boundary condition code parts. Upper bounds for calculating
u_0 and v_0 (in production_e) are nxr+1 and nyn+1 because otherwise these
values are not available in case of non-cyclic boundary conditions.

+dots_num_palm in module user, +module netcdf_control in user_init (both in user_interface)

Bugfix: wrong sign removed from the buoyancy production term in the case use_reference = .T. (production_e)

Bugfix: Error message concerning output of particle concentration (pc) modified (check_parameters).

Bugfix: Rayleigh damping for ocean fixed.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 47.3 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7!
8!
9! Former revisions:
10! -----------------
11! $Id: modules.f90 110 2007-10-05 05:13:14Z raasch $
12!
13! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
14! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
15! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
16! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
17! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
18! uswst*, vswst*
19!
20! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
21! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
22! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
23! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
24!
25! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
26! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
27! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
28! var_hom and var_sum renamed pr_palm
29!
30! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
31! +return_addres, return_username
32! Cpp-directive lcmuk renamed lc
33!
34! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
35! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
36! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
37! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
38! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
39! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
40! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
41! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
42! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
43! setting of palm version moved to main program
44!
45! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
46! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
47! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
48! Bugfix: p is not a pointer
49!
50! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
51!
52! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
53! version 3.1b (last under RCS control)
54!
55! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
56! Initial revision
57!
58!
59! Description:
60! ------------
61! Definition of variables for special advection schemes
62!------------------------------------------------------------------------------!
63
64    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
65
66    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
67    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
68                                          spl_tri_zw
69
70    SAVE
71
72 END MODULE advection
73
74
75
76
77 MODULE array_kind
78
79!------------------------------------------------------------------------------!
80! Description:
81! ------------
82! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
83! precision variables)
84!------------------------------------------------------------------------------!
85
86    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
87                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
88
89    SAVE
90
91 END MODULE array_kind
92
93
94
95
96 MODULE arrays_3d
97
98!------------------------------------------------------------------------------!
99! Description:
100! ------------
101! Definition of all arrays defined on the computational grid
102!------------------------------------------------------------------------------!
103
104    USE array_kind
105
106    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
107          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, km_damp_x, km_damp_y, l_grid,      &
108          pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg,     &
109          v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
110
111    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
112          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg, pt_slope_ref,    &
113          qs, qswst_remote, ts, us, z0
114
115    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
116          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
117          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
118          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
119
120    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
121          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
122          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
123          vsws_m, vswst_m
124
125    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
126          d, diss, l_wall, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,     &
127          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
128
129    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
130          ql_v, ql_vp
131
132    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
133          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
134          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
135          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
136
137    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
138          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
139          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
140          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
141
142    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
143
144    SAVE
145
146 END MODULE arrays_3d
147
148
149
150
151 MODULE averaging
152
153!------------------------------------------------------------------------------!
154! Description:
155! ------------
156! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
157!------------------------------------------------------------------------------!
158
159    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
160                                          ts_av, us_av, z0_av
161
162    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
163          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
164          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
165
166 END MODULE averaging
167
168
169
170
171 MODULE cloud_parameters
172
173!------------------------------------------------------------------------------!
174! Description:
175! ------------
176! Definition of variables and constants for cloud physics
177!------------------------------------------------------------------------------!
178
179    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
180              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
181              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
182              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
183              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
184
185    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
186
187    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
188                                          precipitation_rate
189
190    SAVE
191
192 END MODULE cloud_parameters
193
194
195
196
197 MODULE constants
198
199!------------------------------------------------------------------------------!
200! Description:
201! ------------
202! Definition of general constants
203!------------------------------------------------------------------------------!
204
205    REAL    ::  pi = 3.141592654
206
207    SAVE
208
209 END MODULE constants
210
211
212
213
214 MODULE control_parameters
215
216!------------------------------------------------------------------------------!
217! Description:
218! ------------
219! Definition of parameters for program control
220!------------------------------------------------------------------------------!
221
222    TYPE plot_precision
223       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
224       INTEGER           ::  precision
225    END TYPE plot_precision
226
227    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
228                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
229                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
230                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
231                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
232
233    TYPE file_status
234       LOGICAL ::  opened, opened_before
235    END TYPE file_status
236
237    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
238
239
240    CHARACTER (LEN=1)   ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
241    CHARACTER (LEN=2)   ::  coupling_char = ''
242    CHARACTER (LEN=5)   ::  write_binary = 'false'
243    CHARACTER (LEN=6)   ::  grid_matching = 'match'
244    CHARACTER (LEN=8)   ::  run_date, run_time
245    CHARACTER (LEN=9)   ::  simulated_time_chr
246    CHARACTER (LEN=12)  ::  version = ' ', revision = ' '
247    CHARACTER (LEN=16)  ::  loop_optimization = 'default', &
248                            momentum_advec = 'pw-scheme', &
249                            psolver = 'poisfft', &
250                            scalar_advec = 'pw-scheme'
251    CHARACTER (LEN=20)  ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
252                            bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
253                            bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
254                            bc_pt_t = 'initial_gradient', &
255                            bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
256                            bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
257                            bc_sa_t = 'neumann', &
258                            bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
259                            coupling_mode = 'uncoupled', &
260                            coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
261                            dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
262                            fft_method = 'system-specific', &
263                            mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
264                            random_generator = 'numerical-recipes', &
265                            return_addres, return_username, &
266                            timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
267    CHARACTER (LEN=40)  ::  avs_data_file, topography = 'flat'
268    CHARACTER (LEN=64)  ::  host
269    CHARACTER (LEN=80)  ::  log_message, run_identifier
270    CHARACTER (LEN=100) ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
271
272    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
273    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
274    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
275                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
276    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
277    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
278    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
279
280    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
281
282    INTEGER ::  average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
283                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
284                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
285                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
286                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
287                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
288                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
289                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
290                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
291                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
292                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
293                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
294                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
295                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
296                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
297                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
298                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
299                prt_time_count = 0, runnr = 0, skip_do_avs = 0, &
300                terminate_coupled = 0, terminate_coupled_remote = 0, &
301                timestep_count = 0
302
303    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
304                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
305                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
306                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
307                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
308                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
309                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
310                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
311                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
312                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
313                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
314
315    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
316
317    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
318                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
319                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
320                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
321                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
322                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
323                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
324                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
325                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
326                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
327                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
328                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
329                disturbance_created = .FALSE., &
330                first_call_advec_particles = .TRUE., &
331                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
332                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
333                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
334                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
335                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
336                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
337                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
338                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
339                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
340                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
341                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
342                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
343                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
344                terminate_run = .FALSE., use_prior_plot1d_parameters = .FALSE.,&
345                use_reference = .FALSE., use_surface_fluxes = .FALSE., &
346                use_top_fluxes = .FALSE., use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., &
347                use_upstream_for_tke = .FALSE., wall_adjustment = .TRUE.
348
349    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
350                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
351
352    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
353             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
354             atmos_ocean_sign = 1.0, &
355             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
356             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
357             bottom_salinityflux = 0.0, &
358             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
359             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
360             building_wall_south = 9999999.9, cfl_factor = -1.0, &
361             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
362             disturbance_energy_limit = 0.01, &
363             disturbance_level_b = -9999999.9, &
364             disturbance_level_t = -9999999.9, &
365             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
366             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
367             dt_data_output = 9999999.9, &
368             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
369             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
370             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
371             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
372             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
373             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
374             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
375             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
376             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
377             end_time = 0.0, &
378             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, kappa = 0.4, km_constant = -1.0, &
379             km_damp_max = -1.0, long_filter_factor = 0.0, &
380             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
381             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
382             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
383             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
384             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
385             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
386             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
387             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
388             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
389             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
390             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
391             residual_limit = 1.0E-4, restart_time = 9999999.9, rho_reference, &
392             rho_surface, rif_max = 1.0, &
393             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
394             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
395             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
396             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
397             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
398             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
399             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
400             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
401             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
402             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
403             time_disturb = 0.0, &
404             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
405             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
406             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
407             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
408             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
409             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
410             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
411             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
412             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
413             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
414             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
415             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
416             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
417
418    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
419             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
420             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
421             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
422             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
423             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
424             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
425             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
426             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
427             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
428             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
429             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
430             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
431             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
432             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
433             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0
434
435
436    SAVE
437
438 END MODULE control_parameters
439
440
441
442
443 MODULE cpulog
444
445!------------------------------------------------------------------------------!
446! Description:
447! ------------
448! Definition of variables for cpu-time measurements
449!------------------------------------------------------------------------------!
450
451    REAL ::  initial_wallclock_time
452
453    TYPE logpoint
454       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
455       INTEGER            ::  counts
456       CHARACTER (LEN=20) ::  place
457    END TYPE logpoint
458
459    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
460                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
461                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
462                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
463
464    SAVE
465
466 END MODULE cpulog
467
468
469
470
471 MODULE dvrp_variables
472
473!------------------------------------------------------------------------------!
474! Description:
475! ------------
476! Definition of variables used with dvrp-software
477!------------------------------------------------------------------------------!
478
479    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
480
481    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
482                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
483
484    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
485                           dvrp_file      = 'default',                    &
486                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
487                           dvrp_password  = '********',                   &
488                           dvrp_username  = ' '
489
490    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp, &
491                nz_dvrp
492
493    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
494
495    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
496                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
497
498    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
499                superelevation_y = 1.0
500
501#if defined( __decalpha )
502    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
503                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
504                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
505                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
506
507    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =       &
508                               (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,    &
509                                  25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),      &
510                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
511                               interval_a_dvrp = 0.0
512#else
513    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
514
515    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,        &
516                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
517                               interval_a_dvrp = 0.0
518
519    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
520                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
521                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
522                                     -1.0, 1.0 /
523
524    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
525                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
526#endif
527
528    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
529
530    TYPE steering
531       CHARACTER (LEN=20) ::  name
532       REAL               ::  min, max
533       INTEGER            ::  imin, imax
534    END TYPE steering
535
536    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
537
538    SAVE
539
540 END MODULE dvrp_variables
541
542
543
544
545 MODULE grid_variables
546
547!------------------------------------------------------------------------------!
548! Description:
549! ------------
550! Definition of grid spacings
551!------------------------------------------------------------------------------!
552
553    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
554
555    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
556
557    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
558                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
559                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
560                                          zu_s_inner, zw_w_inner
561
562    SAVE
563
564 END MODULE grid_variables
565
566
567
568
569 MODULE indices
570
571!------------------------------------------------------------------------------!
572! Description:
573! ------------
574! Definition of array bounds and number of gridpoints
575!------------------------------------------------------------------------------!
576
577    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nny, ny = 0, &
578                nya, nyn, nyna, nys, nysv, nnz, nz = 0, nza, nzb, nzb_diff,    &
579                nzt, nzta, nzt_diff
580
581    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
582                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
583                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
584
585    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
586                ngp_2dh_outer, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, &
587                nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner,     &
588                nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner,            &
589                nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
590
591    SAVE
592
593 END MODULE indices
594
595
596
597
598 MODULE interfaces
599
600!------------------------------------------------------------------------------!
601! Description:
602! ------------
603! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
604!------------------------------------------------------------------------------!
605
606    INTERFACE
607
608       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
609
610          USE cpulog
611
612          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
613          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
614          TYPE(logpoint)              ::  log_event
615
616       END SUBROUTINE cpu_log
617
618    END INTERFACE
619
620
621
622    INTERFACE
623
624       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
625                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
626          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
627          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
628          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
629          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
630          REAL                          ::  wert
631          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
632          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
633
634       END SUBROUTINE global_min_max
635
636    END INTERFACE
637
638    SAVE
639
640 END MODULE interfaces
641
642
643
644 MODULE pointer_interfaces
645
646!------------------------------------------------------------------------------!
647! Description:
648! ------------
649! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
650! prognostic_equations
651!------------------------------------------------------------------------------!
652
653    INTERFACE
654
655       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
656
657          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
658          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
659
660       END SUBROUTINE advec_s_bc
661
662    END INTERFACE
663
664
665    SAVE
666
667 END MODULE pointer_interfaces
668
669
670
671
672 MODULE model_1d
673
674!------------------------------------------------------------------------------!
675! Description:
676! ------------
677! Definition of variables for the 1D-model
678!------------------------------------------------------------------------------!
679
680    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
681                last_dt_change_1d = 0 
682
683    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
684
685    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
686                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
687                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
688                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
689                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
690                vsws1d, vsws1d_m, z01d
691
692
693    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
694                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
695                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
696                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
697
698    SAVE
699
700 END MODULE model_1d
701
702
703
704
705 MODULE netcdf_control
706
707!------------------------------------------------------------------------------!
708! Description:
709! ------------
710! Definition of parameters and variables for netcdf control.
711!------------------------------------------------------------------------------!
712
713#if defined( __netcdf )
714    USE netcdf
715#endif
716
717    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
718                           replace_num = 6
719
720    INTEGER ::  dots_num = 22
721
722    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
723                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
724                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
725
726    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
727         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
728            'z_i   ' /)
729
730    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
731         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
732            'z_i   ' /)
733
734    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
735          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
736             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
737             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
738             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
739             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
740
741    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
742          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
743             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
744             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
745             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
746             'm2/s2  ', 'number2' /)
747
748    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
749          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
750             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
751             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
752             'splptx ', 'splpty ', 'splptz ', 'mo_L   ',                       &
753             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
754
755    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
756          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
757             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
758             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
759             '%      ', '%      ', '%      ', 'm      ',                       &
760             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
761
762    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
763
764    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
765
766    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
767          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
768             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
769             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
770             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
771             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
772             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
773             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
774             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
775             'not_used        ' /)
776
777    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
778          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
779             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
780             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
781             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
782             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
783             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
784             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
785             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
786             'not_used        ' /)
787
788    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
789                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
790                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
791                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
792                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
793                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
794                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
795
796    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
797                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
798                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
799                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
800                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
801                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
802                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
803                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
804                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
805                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
806                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
807                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
808                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
809                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
810                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
811                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
812                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
813                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
814
815    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision
816    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
817    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
818
819    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
820    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
821    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
822                                           id_var_z_pr
823    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
824
825
826    SAVE
827
828 END MODULE netcdf_control
829
830
831
832 MODULE particle_attributes
833
834!------------------------------------------------------------------------------!
835! Description:
836! ------------
837! Definition of variables used to compute particle transport
838!------------------------------------------------------------------------------!
839
840    USE array_kind
841
842    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
843                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
844
845#if defined( __parallel )
846    INTEGER ::  mpi_particle_type
847#endif
848    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
849                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
850                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
851                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
852                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
853                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
854                number_of_initial_tails = 0, particles_per_point = 1,          &
855                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
856                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
857
858    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
859
860    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
861    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
862
863    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
864                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
865                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
866                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
867                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
868                write_particle_statistics = .FALSE.
869    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
870
871    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002,                               &
872                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
873                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
874                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
875                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
876                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
877                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
878                time_write_particle_data = 0.0
879
880    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
881                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
882                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
883                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
884                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
885
886    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
887
888
889    TYPE particle_type
890       SEQUENCE
891       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
892                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
893                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
894       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
895    END TYPE particle_type
896
897    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
898                                                       particles
899
900    TYPE particle_groups_type
901       SEQUENCE
902       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
903    END TYPE particle_groups_type
904
905    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
906                   particle_groups
907
908    SAVE
909
910 END MODULE particle_attributes
911
912
913
914
915
916 MODULE pegrid
917
918!------------------------------------------------------------------------------!
919! Description:
920! ------------
921! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
922! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
923! MPI-calls.
924!------------------------------------------------------------------------------!
925
926#if defined( __parallel )
927#if defined( __lc )
928    USE MPI
929#else
930    INCLUDE "mpif.h"
931#endif
932#endif
933    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = '', myid_char_14 = ''
934    INTEGER                ::  myid=0, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1, &
935                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
936
937#if defined( __parallel )
938#if defined( __mpi2 )
939    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
940#endif
941
942    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
943                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
944                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
945                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
946                type_x, type_x_int, type_xy
947
948    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
949
950    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
951
952    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
953    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
954                              remain_dims
955#endif
956
957    SAVE
958
959 END MODULE pegrid
960
961
962
963
964 MODULE profil_parameter
965
966!------------------------------------------------------------------------------!
967! Description:
968! ------------
969! Definition of variables which control PROFIL-output
970!------------------------------------------------------------------------------!
971
972    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
973
974    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
975
976    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
977                                             cross_normalized_y = ' '
978
979    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
980                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
981                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
982                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
983                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
984                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
985                              ' L                  ',                         &
986                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
987
988    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
989                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
990                              'pot. temperature in K       ', &
991                              'heat flux in K ms>->1       ', &
992                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
993                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
994                              'mixing length in m          ', &
995                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
996
997    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
998                           (/ ' u v                           ', &
999                              ' pt                            ', &
1000                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1001                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1002                              ' km kh                         ', &
1003                              ' l                             ', &
1004                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1005
1006    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1007
1008    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1009                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1010                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1011                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1012                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1013                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1014                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1015                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1016                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1017                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1018               
1019
1020    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1021             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1022             cross_ts_uymax(20) = &
1023                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1024                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1025                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1026                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1027             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1028             cross_ts_uymin(20) = &
1029                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1030                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1031                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1032                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1033             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1034             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1035             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1036             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1037             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1038             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1039             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1040             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1041
1042    SAVE
1043
1044 END MODULE profil_parameter
1045
1046
1047
1048
1049 MODULE spectrum
1050
1051!------------------------------------------------------------------------------!
1052! Description:
1053! ------------
1054! Definition of quantities used for computing spectra
1055!------------------------------------------------------------------------------!
1056
1057    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1058                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1059    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1060    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1061    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1062                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1063                                              '-power spectrum of v     ', &
1064                                              '-power spectrum of w     ', &
1065                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1066                                              '-power spectrum of q     ' /)
1067    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1068                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1069                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1070                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1071                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1072                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1073
1074    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1075
1076    INTEGER ::  comp_spectra_level(10) = 999999,                   &
1077                lstyles(10) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1078                plot_spectra_level(10) = 999999
1079
1080    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1081
1082    SAVE
1083
1084 END MODULE spectrum
1085
1086
1087
1088
1089 MODULE statistics
1090
1091!------------------------------------------------------------------------------!
1092! Description:
1093! ------------
1094! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1095!------------------------------------------------------------------------------!
1096
1097    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1098    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1099    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1100    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1101    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1102    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1103    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1104    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1105                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1106                                              sums_up_fraction_l
1107    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1108
1109    SAVE
1110
1111 END MODULE statistics
1112
1113
1114
1115
1116 MODULE transpose_indices
1117
1118!------------------------------------------------------------------------------!
1119! Description:
1120! ------------
1121! Definition of indices for transposed arrays
1122!------------------------------------------------------------------------------!
1123
1124    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1125                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1126                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1127               
1128
1129    SAVE
1130
1131 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.