source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1320

Last change on this file since 1320 was 1320, checked in by raasch, 7 years ago

ONLY-attribute added to USE-statements,
kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
kinds are defined in new module kinds,
old module precision_kind is removed,
revision history before 2012 removed,
comment fields (!:) to be used for variable explanations added to all variable declaration statements

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 68.9 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 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover
18!--------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! ------------------
22! ONLY-attribute added to USE-statements,
23! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
24! kinds are defined in new module kinds,
25! old module precision_kind is removed,
26! revision history before 2012 removed,
27! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
28! all variable declaration statements
29!
30! Former revisions:
31! -----------------
32! $Id: modules.f90 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch $
33!
34! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
35! module cpulog moved to new separate module-file
36! interface for cpu_log removed
37!
38! 1314 2014-03-14 18:25:17Z suehring
39! + log_z_z0, number_of_sublayers, z0_av_global
40! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
41! +ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz, ntdim_3d
42!
43! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
44! set default values for grid indices of maximum velocity components
45! u|v|w_max_ijk
46!
47! 1241 2013-10-30 11:36:58Z heinze
48! Usage of nudging enabled
49! +nudging, ntnudge, ptnudge, qnudge, tnudge, unudge, vnudge, wnudge
50! increase pr_palm from 80 to 90 to allow for more standard profiles
51!
52! Enable prescribed time depenend surface fluxes and geostrophic wind read in
53! from external file LSF_DATA
54! +large_scale_forcing, lsf_surf, lsf_vert, nlsf, time_surf, shf_surf, qsws_surf,
55!  pt_surf, q_surf, p_surf, time_vert, ug_vert, vg_vert, wsubs_vert
56!
57! 1221 2013-09-10 08:59:13Z raasch
58! wall_flags_0 changed to 32bit int, +wall_flags_00,
59! +rflags_s_inner, rflags_invers
60!
61! 1216 2013-08-26 09:31:42Z raasch
62! +transpose_compute_overlap,
63! several variables are now defined in the serial (non-parallel) case also
64!
65! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
66! +tri
67!
68! 1179 2013-06-14 05:57:58Z raasch
69! +reference_state, ref_state, use_initial_profile_as_reference, vpt_reference,
70! use_reference renamed use_single_reference_value
71!
72! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
73! -bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
74! +use_cmax
75!
76! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch
77! +background_communication, i_left, i_right, j_north, j_south, req, req_count,
78! send_receive, sendrecv_in_background, wait_stat
79!
80! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
81! unused variables removed
82!
83! 1113 2013-03-10 02:48:14Z raasch
84! +on_device
85!
86! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
87! +tric, nr_timesteps_this_run
88!
89! 1106 2013-03-04 05:31:38Z raasch
90! array_kind renamed precision_kind, pdims defined in serial code
91! bugfix: default value assigned to coupling_start_time
92!
93! 1095 2013-02-03 02:21:01Z raasch
94! FORTRAN error in r1092 removed
95!
96! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
97! character length in some derived type changed for better alignment
98!
99! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
100! + c_sedimentation, limiter_sedimentation, turbulence, a_1, a_2, a_3, b_1, b_2,
101! + b_3, c_1, c_2, c_3, beta_cc
102!
103! bottom boundary condition of qr, nr changed from Dirichlet to Neumann
104!
105! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
106! necessary expansions according to the two new prognostic equations (nr, qr)
107! of the two-moment cloud physics scheme:
108! +*_init, flux_l_*, diss_l_*, flux_s_*, diss_s_*, *sws, *swst, tend_*, *, *_p
109! +t*_m, *_1, *_2, *_3, *_av, bc_*_b, bc_*_t, ibc_*_b, ibc_*_t, bc_*_t_val,
110! +*_vertical_gradient, *_surface_initial_change, *_vertical_gradient_level,
111! +*_vertical_gradient_level_ind, *_surface, constant_waterflux_*, 
112! +cloud_scheme, icloud_scheme, surface_waterflux_*, sums_ws*s_ws_l, wall_*flux
113!
114! constants for the two-moment scheme:
115! +a_vent, a_term, b_vent, b_term, c_evap, c_term, cof, eps_sb, k_cc, k_cr, k_rr,
116! +k_br, kappa_rr, kin_vis_air, mu_constant_value, nc, pirho_l, dpirho_l, rho_1,
117! +schmidt, schmidt_p_1d3, stp, x0, xmin, xmax, dt_precipitation, w_precipitation
118!
119! steering parameters for the two_moment scheme:
120! +mu_constant, ventilation_effect
121!
122! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
123! code put under GPL (PALM 3.9)
124!
125! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
126! +output_format_netcdf
127!
128! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
129! +acc_rank, num_acc_per_node,
130! -adjust_mixing_length
131!
132! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
133! pointer free version can be generated with cpp switch __nopointer
134!
135! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
136! -grid_matching, nxa, nya, etc., nnx_pe, nny_pe, spl_*
137!
138! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
139! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
140! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
141! several pointer/target arrays converted to normal ones
142!
143! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
144! -use_prior_plot1d_parameters
145!
146! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
147! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
148! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
149! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
150! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
151! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
152!
153! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
154! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
155! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
156! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
157! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
158! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
159! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
160! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
161! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
162!
163! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
164! changing profile_columns and profile_rows
165!
166! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
167! +neutral
168!
169! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
170! +masking_method
171!
172! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
173! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
174!
175! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
176! interface for global_min_max changed
177!
178! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
179! +wall_flags_0
180! -boundary_flags
181! +nzb_max
182! +adv_sca_1, +adv_mom_1
183!
184! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
185! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
186! particle_attributes,
187! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
188! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
189!
190! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
191! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
192! particle feature color renamed class
193!
194! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
195! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
196! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
197! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
198! rvar1|2|3
199! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
200! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
201!
202! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
203! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
204!
205! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
206! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
207! New parameter check_restart has been defined which is needed by
208! check_namelist_files only.
209!
210! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
211! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
212!
213! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
214! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
215! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
216! for thread-safe summation in advec_ws.
217!
218! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
219!
220! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
221! version 3.1b (last under RCS control)
222!
223! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
224! Initial revision
225!
226!
227! Description:
228! ------------
229! Definition of variables for special advection schemes
230!------------------------------------------------------------------------------!
231    USE kinds
232
233    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex
234
235    SAVE
236
237 END MODULE advection
238
239
240
241
242 MODULE arrays_3d
243
244!------------------------------------------------------------------------------!
245! Description:
246! ------------
247! Definition of all arrays defined on the computational grid
248!------------------------------------------------------------------------------!
249
250    USE kinds
251
252    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                     &
253          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
254          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
255          nc_1d, nr_1d, ptdf_x, ptdf_y, p_surf, pt_surf, pt_1d, pt_init,       &
256          qsws_surf, q_1d, q_init, q_surf, qc_1d, qr_1d, rdf, rdf_sc,          & 
257          ref_state, sa_init, shf_surf, timenudge, time_surf, time_vert, ug,   &
258          u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw
259
260    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                   &
261          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_nr, diss_s_pt, diss_s_q,             &
262          diss_s_qr, diss_s_sa, diss_s_u, diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg,  &
263          flux_s_e, flux_s_nr, flux_s_pt, flux_s_q, flux_s_qr, flux_s_sa,      &
264          flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                   &
265          mean_inflow_profiles, nrs, nrsws, nrswst, ptnudge, pt_slope_ref,     &
266          qnudge, qs, qsws, qswst, qswst_remote, qrs, qrsws, qrswst, rif,      &
267          saswsb, saswst, shf, tnudge, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst,      &
268          ug_vert, unudge, us, usws, uswst, vnudge, vg_vert, vsws, vswst,      &
269          wnudge, wsubs_vert, z0, z0h
270
271    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                 &
272          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
273          diss_l_nr, diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_qr, diss_l_sa, diss_l_u,      &
274          diss_l_v, diss_l_w, flux_l_e, flux_l_nr, flux_l_pt, flux_l_q,        &
275          flux_l_qr, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, kh, km, lad_s,   &
276          lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc, sec, sls, tend, tend_pt,    &
277          tend_nr, tend_q, tend_qr, tric, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,   &
278          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
279
280#if defined( __nopointer )
281    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                         &
282          e, e_p, nr, nr_p, p, prho, pt, pt_p, q, q_p, qc, ql, ql_c, ql_v,     &
283          ql_vp, qr, qr_p, rho, sa, sa_p, te_m, tnr_m, tpt_m, tq_m, tqr_m,     &
284          tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
285#else
286    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                         &
287          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, nr_1, nr_2, nr_3, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,   &
288          q_2, q_3, qc_1, ql_v, ql_vp, ql_1, ql_2, qr_1, qr_2, qr_3, rho_1,    &
289          sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1, v_2, v_3, vpt_1, w_1, w_2, w_3
290
291    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                     &
292          e, e_p, nr, nr_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, qc, ql, ql_c, qr, qr_p,    &
293          rho, sa, sa_p, te_m, tnr_m, tpt_m, tq_m, tqr_m, tsa_m, tu_m, tv_m,   &
294          tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
295#endif
296
297    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall, tri
298
299    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,   &
300                                           gamma_y, gamma_z
301
302
303    SAVE
304
305 END MODULE arrays_3d
306
307
308
309
310 MODULE averaging
311
312!------------------------------------------------------------------------------!
313! Description:
314! ------------
315! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
316!------------------------------------------------------------------------------!
317    USE kinds
318
319    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,   &
320                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
321                                          z0h_av
322
323    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                         &
324          e_av, lpt_av, nr_av, p_av, pc_av, pr_av, prr_av, pt_av, q_av, qc_av, &
325          ql_av, ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qr_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av,&
326          u_av, v_av, vpt_av, w_av
327 
328 END MODULE averaging
329
330
331
332 MODULE cloud_parameters
333
334!------------------------------------------------------------------------------!
335! Description:
336! ------------
337! Definition of variables and constants for cloud physics
338!------------------------------------------------------------------------------!
339    USE kinds
340
341    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE., &
342                limiter_sedimentation = .TRUE., &
343                ventilation_effect = .FALSE.
344               
345
346    REAL(wp) ::  a_1 = 8.69E-4,     & !: coef. in turb. parametrization (cm-2 s3)
347                 a_2 = -7.38E-5,    & !: coef. in turb. parametrization (cm-2 s3)
348                 a_3 = -1.40E-2,    & !: coef. in turb. parametrization
349                 a_term = 9.65,     & !: coef. for terminal velocity (m s-1)
350                 a_vent = 0.78,     & !: coef. for ventilation effect
351                 b_1 = 11.45E-6,    & !: coef. in turb. parametrization (m)
352                 b_2 = 9.68E-6,     & !: coef. in turb. parametrization (m)
353                 b_3 = 0.62,        & !: coef. in turb. parametrization
354                 b_term = 9.8,      & !: coef. for terminal velocity (m s-1)
355                 b_vent = 0.308,    & !: coef. for ventilation effect
356                 beta_cc = 3.09E-4, & !: coef. in turb. parametrization (cm-2 s3)
357                 bfactor,           &
358                 c_1 = 4.82E-6,     & !: coef. in turb. parametrization (m)
359                 c_2 = 4.8E-6,      & !: coef. in turb. parametrization (m)
360                 c_3 = 0.76,        & !: coef. in turb. parametrization
361                 c_const = 0.93,    & !: const. in Taylor-microscale Reynolds number
362                 c_evap = 0.7,      & !: constant in evaporation
363                 c_sedimentation = 2.0, & !: Courant number of sedimentation process
364                 c_term = 600.0,    & !: coef. for terminal velocity (m-1)
365                 cof(6) = (/ 76.18009172947146,      & !: coefficients in the
366                             -86.50532032941677,     & !: numerical
367                             24.01409824083091,      & !: calculation of the
368                             -1.231739572450155,     & !: gamma function
369                             0.1208650973866179E-2,  &
370                             -0.5395239384953E-5 /), &
371                cp = 1005.0,       & !: heat capacity of dry air (J kg-1 K-1)
372                diff_coeff_l = 0.23E-4, & !: diffusivity of water vapor (m2 s-1)
373                effective_coll_efficiency, & !:
374                eps_ros = 1.0E-4,  & !: accuracy of Rosenbrock method
375                eps_sb = 1.0E-20,  & !: threshold in two-moments scheme
376                k_cc = 9.44E09,    & !: const. cloud-cloud kernel (m3 kg-2 s-1)
377                k_cr0 = 4.33,      & !: const. cloud-rain kernel (m3 kg-1 s-1)
378                k_rr = 7.12,       & !: const. rain-rain kernel (m3 kg-1 s-1)
379                k_br = 1000.,      & !: const. in breakup parametrization (m-1)
380                k_st = 1.2E8,      & !: const. in drizzle parametrization (m-1 s-1)
381                kappa_rr = 60.7,   & !: const. in collision kernel (kg-1/3)
382                kin_vis_air = 1.4086E-5, & !: kin. viscosity of air (m2 s-1)
383                l_v = 2.5E+06,     & !: latent heat of vaporization (J kg-1)
384                l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, & !: l_v / cp, l_v / r_d, l_v / r_v
385                mass_of_solute = 1.0E-17, & !: soluted NaCl (kg)
386                molecular_weight_of_solute = 0.05844, & !: mol. m. NaCl (kg mol-1)
387                molecular_weight_of_water = 0.01801528, & !: mol. m. H2O (kg mol-1)
388                nc_const = 70.0E6, & !: cloud droplet concentration
389                prec_time_const = 0.001, & !: coef. in Kessler scheme
390                pirho_l, dpirho_l, & !: pi * rho_l / 6.0; 6.0 / ( pi * rho_l )
391                rho_l = 1.0E3,     & !: density of water (kg m-3)
392                ql_crit = 0.0005,  & !: coef. in Kessler scheme
393                r_d = 287.0,       & !: sp. gas const. dry air (J kg-1 K-1)
394                r_v = 461.51,      & !: sp. gas const. water vapor (J kg-1 K-1)
395                schmidt = 0.71,    & !: Schmidt number
396                schmidt_p_1d3,     & !: schmidt**( 1.0 / 3.0 )
397                sigma_gc = 1.3,    & !: log-normal geometric standard deviation
398                stp = 2.5066282746310005, & !: parameter in gamma function
399                thermal_conductivity_l = 2.43E-2, & !: therm. cond. air (J m-1 s-1 K-1)
400                vanthoff = 2.0,    & !: van't Hoff factor for NaCl
401                x0 = 2.6E-10,      & !: separating drop mass (kg)
402                xrmin = 2.6E-10,   & !: minimum rain drop size (kg)
403                xrmax = 5.0E-6,    & !: maximum rain drop site (kg)
404                dt_precipitation = 100.0, & !: timestep precipitation (s)
405                w_precipitation = 9.65      !: maximum terminal velocity (m s-1)
406
407    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  hyrho, pt_d_t, t_d_pt 
408
409    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  precipitation_amount, &
410                                                precipitation_rate
411!
412!-- 3D array of precipitation rate
413    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prr
414
415    SAVE
416
417 END MODULE cloud_parameters
418
419
420
421
422 MODULE constants
423
424!------------------------------------------------------------------------------!
425! Description:
426! ------------
427! Definition of general constants
428!------------------------------------------------------------------------------!
429    USE kinds
430
431    REAL(wp)  ::  pi = 3.141592654_wp
432    REAL(wp)  ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
433   
434
435    SAVE
436
437 END MODULE constants
438
439
440
441
442 MODULE control_parameters
443
444!------------------------------------------------------------------------------!
445! Description:
446! ------------
447! Definition of parameters for program control
448!------------------------------------------------------------------------------!
449    USE kinds
450
451    TYPE plot_precision
452       CHARACTER (LEN=8) ::  variable
453       INTEGER(iwp)      ::  precision
454    END TYPE plot_precision
455
456    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
457                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
458                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
459                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
460                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
461
462    TYPE file_status
463       LOGICAL ::  opened, opened_before
464    END TYPE file_status
465   
466    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
467
468    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
469                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
470
471    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
472    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
473    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
474    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
475    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
476    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
477    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
478    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
479                             loop_optimization = 'default', &
480                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
481                             psolver = 'poisfft', &
482                             scalar_advec = 'ws-scheme'
483    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
484                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
485                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
486                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
487                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
488                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
489                             bc_sa_t = 'neumann', &
490                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
491                             canopy_mode = 'block', &
492                             cloud_scheme = 'seifert_beheng', &
493                             coupling_mode = 'uncoupled', &
494                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
495                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
496                             fft_method = 'system-specific', &
497                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
498                             random_generator = 'numerical-recipes', &
499                             reference_state = 'initial_profile', &
500                             return_addres, return_username, &
501                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'                             
502    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, output_format_netcdf, &
503                             topography = 'flat'
504    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
505    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
506    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
507    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
508    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
509
510    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
511    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
512    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
513                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
514    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
515         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
516
517    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
518    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
519    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
520
521    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
522    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
523
524    INTEGER(iwp) ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
525                     average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
526                     coupling_topology = 0, &
527                     dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
528                     disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
529                     dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
530                     dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
531                     do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
532                     dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
533                     dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
534                     grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, &
535                     ibc_pt_b, ibc_pt_t, ibc_q_b, ibc_q_t, &
536                     ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, icloud_scheme, &
537                     inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
538                     intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
539                     io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
540                     masks = 0, maximum_grid_level, &
541                     maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
542                     mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
543                     nlsf = 1000, ntnudge = 100, netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, &
544                     nr_timesteps_this_run = 0, &
545                     nsor = 20, nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
546                     nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
547                     recycling_plane, runnr = 0, &
548                     skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
549                     terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
550
551    INTEGER(iwp) ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
552                     do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
553                     do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
554                     do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
555                     domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
556                     lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
557                     mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
558                     mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
559                     pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
560                     q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
561                     sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
562                     section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
563                     section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
564                     ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
565                     vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
566                     subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
567
568#if defined ( __check )
569    INTEGER(iwp) :: check_restart = 0
570#endif
571
572    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) :: ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz, ntdim_3d
573
574    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
575
576    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
577    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
578                    mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
579
580    LOGICAL ::  avs_output = .FALSE., &
581                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
582                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
583                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE.,&
584                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
585                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
586                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
587                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
588                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
589                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
590                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
591                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
592                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
593                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
594                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
595                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
596                drizzle = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
597                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
598                first_call_lpm = .TRUE., &
599                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
600                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
601                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
602                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
603                iso2d_output = .FALSE., large_scale_forcing = .FALSE., &
604                large_scale_subsidence = .FALSE., lsf_surf = .TRUE., &
605                lsf_vert = .TRUE., lptnudge = .FALSE., lqnudge = .FALSE., &
606                lunudge = .FALSE., lvnudge = .FALSE., lwnudge = .FALSE., &
607                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
608                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., nudging = .FALSE., &
609                ocean = .FALSE., on_device = .FALSE., &
610                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
611                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
612                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
613                precipitation = .FALSE., &
614                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
615                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
616                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
617                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
618                terminate_run = .FALSE., transpose_compute_overlap = .FALSE., &
619                turbulence = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
620                use_cmax = .TRUE., use_initial_profile_as_reference = .FALSE., &
621                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
622                use_single_reference_value = .FALSE., &
623                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
624                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
625                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
626                ws_scheme_mom = .FALSE.
627
628    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
629                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
630
631    REAL(wp) ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
632                 alpha_surface = 0.0, atmos_ocean_sign = 1.0, &
633                 averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
634                 averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
635                 bottom_salinityflux = 0.0, &
636                 building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
637                 building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
638                 building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
639                 canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
640                 canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
641                 cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
642                 coupling_start_time = 0.0, disturbance_amplitude = 0.25, &
643                 disturbance_energy_limit = 0.01, &
644                 disturbance_level_b = -9999999.9, &
645                 disturbance_level_t = -9999999.9, &
646                 dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
647                 dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
648                 dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
649                 dt_data_output = 9999999.9, &
650                 dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
651                 dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
652                 dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
653                 dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
654                 dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
655                 dt_max = 20.0, dt_micro = -1.0, dt_restart = 9999999.9, &
656                 dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
657                 dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
658                 dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
659                 end_time = 0.0, &
660                 f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
661                 inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
662                 lad_surface = 0.0, leaf_surface_concentration = 0.0, &
663                 mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
664                 maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
665                 molecular_viscosity = 1.461E-5, &
666                 old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
667                 particle_maximum_age = 9999999.9, &
668                 phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
669                 precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
670                 pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
671                 pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
672                 pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
673                 q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
674                 rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
675                 recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
676                 restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
677                 rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
678                 sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
679                 simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
680                 skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
681                 skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
682                 skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
683                 skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
684                 surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
685                 surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
686                 s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
687                 termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
688                 time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
689                 time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
690                 time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
691                 time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
692                 time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
693                 time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
694                 time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
695                 top_momentumflux_u = 9999999.9, &
696                 top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
697                 ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
698                 vg_surface = 0.0, vpt_reference = 9999999.9, &
699                 v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
700                 z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
701
702    REAL(wp) ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
703                 do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
704                 dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
705                 lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
706                 mask_scale(3), &
707                 pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
708                 pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
709                 q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
710                 q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
711                 s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
712                 s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
713                 sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
714                 sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
715                 skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
716                 time_domask(max_masks) = 0.0, &
717                 tsc(10) = (/ 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
718                 u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
719                 v_profile(100) = 9999999.9, &
720                 ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
721                 ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
722                 vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
723                 vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
724                 volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
725                 volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
726                 wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_nrflux(0:4) = 0.0, &
727                 wall_qflux(0:4) = 0.0, wall_qrflux(0:4) = 0.0, &
728                 wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
729                 subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
730                 subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
731
732    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
733
734    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
735            mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
736    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
737            mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
738   
739!
740!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
741       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
742
743    SAVE
744
745 END MODULE control_parameters
746
747
748
749 MODULE dvrp_variables
750
751!------------------------------------------------------------------------------!
752! Description:
753! ------------
754! Definition of variables used with dvrp-software
755!------------------------------------------------------------------------------!
756
757     USE kinds
758
759    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
760                           particle_dvrpsize = 'none'
761
762    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
763                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
764
765    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
766                           dvrp_file      = 'default',                    &
767                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
768                           dvrp_password  = '********',                   &
769                           dvrp_username  = ' '
770
771    INTEGER(iwp) ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
772                     dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
773                     nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
774                     nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
775                     pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
776                     pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
777                     vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
778                     vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
779
780    INTEGER(iwp), DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
781
782    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
783                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
784                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
785
786    REAL(wp)    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
787                    clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
788                    superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
789                    superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
790
791    REAL(wp), DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
792                               dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
793
794    REAL(wp), DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
795                               topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
796
797#if defined( __decalpha )
798    REAL(wp), DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/      &
799                                   -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
800                                   -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
801                                   -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
802
803    REAL(wp), DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                 &
804                                   0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
805                                   0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
806                                   0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
807                                   0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
808
809    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
810                                   RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
811                                                70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
812                                               ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
813                                            (/ 2, 100 /) ),                     &
814                                   interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
815                                   interval_a_dvrp = 0.0,                       &
816                                   interval_values_dvrp_prt,                    &
817                                   interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
818                                   (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
819                                      25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
820                                                   (/ 2, 100 /) ),              &
821                                   interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
822                                   interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
823                                   interval_a_dvrp_prt = 0.0
824#else
825    REAL(wp), DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
826
827    REAL(wp), DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
828
829    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
830                                   interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
831                                   interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
832                                   interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
833                                   interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
834                                   interval_a_dvrp_prt = 0.0
835
836    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
837                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
838                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
839                                     -1.0, 1.0 /
840
841    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
842                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
843                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
844                             0.1, 0.4, 0.1 /
845
846    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
847                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
848
849    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
850                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
851#endif
852
853    REAL(sp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
854
855    TYPE steering
856       CHARACTER (LEN=24) ::  name
857       REAL(sp)           ::  min, max
858       INTEGER(iwp)       ::  imin, imax
859    END TYPE steering
860
861    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
862
863    SAVE
864
865 END MODULE dvrp_variables
866
867
868
869
870 MODULE grid_variables
871
872!------------------------------------------------------------------------------!
873! Description:
874! ------------
875! Definition of grid spacings
876!------------------------------------------------------------------------------!
877
878    USE kinds
879
880    REAL(wp) ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
881
882    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
883
884    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
885                                              fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
886                                              wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
887                                              zu_s_inner, zw_w_inner
888
889    SAVE
890
891 END MODULE grid_variables
892
893
894
895
896 MODULE indices
897
898!------------------------------------------------------------------------------!
899! Description:
900! ------------
901! Definition of array bounds, number of gridpoints, and wall flag arrays
902!------------------------------------------------------------------------------!
903
904    USE kinds
905
906    INTEGER(iwp) ::  i_left, i_right, j_north, j_south, nbgp = 3, ngp_sums, nnx,    &
907                     nx = 0, nx_a, nx_o, nxl, nxlg, nxlu, nxr, nxrg, nx_on_file,    &
908                     nny, ny = 0, ny_a, ny_o, nyn, nyng, nys, nysg, nysv,           &
909                     ny_on_file, nnz, nz = 0, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzt_diff
910
911
912    INTEGER(idp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
913                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
914
915    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                  &
916                   ngp_2dh, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
917
918
919    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,  &
920                   mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
921                   nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
922                   nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
923                   nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
924
925    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
926
927    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  wall_flags_0, wall_flags_00
928
929    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                       &
930                   wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
931                   wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
932                   wall_flags_9, wall_flags_10
933
934    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  rflags_s_inner, rflags_invers
935
936    SAVE
937
938 END MODULE indices
939
940
941
942
943 MODULE interfaces
944
945!------------------------------------------------------------------------------!
946! Description:
947! ------------
948! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
949!------------------------------------------------------------------------------!
950
951    INTERFACE
952
953       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
954                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
955
956          USE kinds
957
958          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)      ::  mode
959          INTEGER(iwp), INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
960          INTEGER(iwp)                       ::  wert_ijk(3)
961          INTEGER(iwp), OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
962          REAL(wp)                           ::  offset, wert
963          REAL(wp), OPTIONAL                 ::  wert1
964          REAL(wp), INTENT(IN)               ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
965
966       END SUBROUTINE global_min_max
967
968    END INTERFACE
969
970    SAVE
971
972 END MODULE interfaces
973
974
975
976 MODULE pointer_interfaces
977
978!------------------------------------------------------------------------------!
979! Description:
980! ------------
981! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
982! prognostic_equations
983!------------------------------------------------------------------------------!
984
985    INTERFACE
986
987       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
988
989          USE kinds
990
991          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
992#if defined( __nopointer )
993          REAL(wp), DIMENSION(:,:,:) ::  sk
994#else
995          REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
996#endif
997       END SUBROUTINE advec_s_bc
998
999    END INTERFACE
1000
1001
1002    SAVE
1003
1004 END MODULE pointer_interfaces
1005
1006
1007
1008
1009 MODULE model_1d
1010
1011!------------------------------------------------------------------------------!
1012! Description:
1013! ------------
1014! Definition of variables for the 1D-model
1015!------------------------------------------------------------------------------!
1016
1017    USE kinds
1018
1019    INTEGER(iwp) ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1020
1021    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1022
1023    REAL(wp) ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1024                    dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1025                    end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1026                    qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1027                    time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, &
1028                    vsws1d, z01d, z0h1d
1029
1030
1031    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1032                                            rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1033                                            te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
1034
1035    SAVE
1036
1037 END MODULE model_1d
1038
1039
1040
1041
1042 MODULE netcdf_control
1043
1044!------------------------------------------------------------------------------!
1045! Description:
1046! ------------
1047! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1048!------------------------------------------------------------------------------!
1049
1050    USE control_parameters, ONLY: max_masks
1051    USE kinds
1052#if defined( __netcdf )
1053    USE netcdf
1054#endif
1055
1056    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1057
1058    INTEGER(iwp) ::  dots_num = 23
1059
1060    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1061         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1062            'z_i   ' /)
1063
1064    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1065         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1066            'z_i   ' /)
1067
1068    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1069          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1070             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1071             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1072             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1073             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1074
1075    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1076          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1077             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1078             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1079             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1080             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1081
1082    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1083          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1084             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1085             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1086             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1087             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1088
1089    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1090          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1091             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1092             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1093             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1094             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1095
1096    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1097
1098    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1099
1100    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1101          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1102             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1103             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1104             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1105             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1106             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1107             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1108             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1109             'not_used        ' /)
1110
1111    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1112          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1113             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1114             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1115             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1116             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1117             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1118             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1119             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1120             'not_used        ' /)
1121
1122    INTEGER(iwp) ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1123                     id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1124                     id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1125                     id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1126                     id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1127                     id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1128                     id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1129
1130    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1131                    id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1132                    id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1133                    id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1134                    id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1135                    id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1136                    id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1137                    id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1138                    id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1139                    id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1140                    id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1141                    id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1142                    id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1143                    id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1144                    id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1145                    id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1146                    id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1147                    id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1148
1149    INTEGER(iwp), DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1150    INTEGER(iwp), DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1151    INTEGER(iwp), DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1152    INTEGER(iwp), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1153
1154    INTEGER(iwp), DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1155    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1156    INTEGER(iwp), DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1157                                               id_var_z_pr
1158    INTEGER(iwp), DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1159
1160!
1161!-- masked output
1162    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1163
1164    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1165
1166    INTEGER(iwp), DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1167                   id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1168                   id_dim_zw_mask, &
1169                   id_set_mask, &
1170                   id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1171                   id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1172                   id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1173
1174    INTEGER(iwp), DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1175
1176    SAVE
1177
1178 END MODULE netcdf_control
1179
1180
1181
1182 MODULE particle_attributes
1183
1184!------------------------------------------------------------------------------!
1185! Description:
1186! ------------
1187! Definition of variables used to compute particle transport
1188!------------------------------------------------------------------------------!
1189
1190    USE kinds
1191
1192    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1193                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1194                            collision_kernel = 'none'
1195
1196    INTEGER(iwp) ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1197                     dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1198                     ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1199                     maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1200                     maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1201                     maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1202                     mpi_particle_type,                                             &
1203                     number_of_sublayers = 20,                                      &
1204                     number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1205                     number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1206                     number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1207                     offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1208                     particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1209                     skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1210                     total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1211                     trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1212                     trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1213                     trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1214
1215    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1216
1217    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1218    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1219
1220    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1221                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1222                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1223                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1224                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1225                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1226
1227    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1228                vertical_particle_advection = .TRUE.
1229
1230    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1231
1232    REAL(wp)    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1233                    dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1234                    dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1235                    initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1236                    maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1237                    minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1238                    particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1239                    sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1240                    time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1241                    time_write_particle_data = 0.0, z0_av_global
1242
1243    REAL(wp), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1244                    density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1245                    pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1246                    psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1247                    pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1248
1249    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  log_z_z0
1250
1251    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1252
1253
1254    TYPE particle_type
1255       SEQUENCE
1256       REAL(wp)    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1257                       origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1258                       speed_z, weight_factor, x, y, z
1259       INTEGER(iwp) ::  class, group, tailpoints, tail_id
1260    END TYPE particle_type
1261
1262    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1263    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1264    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1265
1266    TYPE particle_groups_type
1267       SEQUENCE
1268       REAL(wp)    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1269    END TYPE particle_groups_type
1270
1271    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1272                   particle_groups
1273
1274    SAVE
1275
1276 END MODULE particle_attributes
1277
1278
1279
1280
1281
1282 MODULE pegrid
1283
1284!------------------------------------------------------------------------------!
1285! Description:
1286! ------------
1287! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1288! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1289! MPI-calls.
1290!------------------------------------------------------------------------------!
1291
1292    USE kinds
1293
1294#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1295#if defined( __lc )
1296    USE MPI
1297#else
1298    INCLUDE "mpif.h"
1299#endif
1300#endif
1301    CHARACTER(LEN=2) ::  send_receive = 'al'
1302    CHARACTER(LEN=5) ::  myid_char = ''
1303    INTEGER(iwp)          ::  acc_rank, comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter,       &
1304                              comm_palm, id_inflow = 0, id_recycling = 0, ierr,     &
1305                              myid = 0, myidx = 0, myidy = 0, ndim = 2, ngp_a,      &
1306                              ngp_o, ngp_xy, ngp_y, npex = -1, npey = -1,           &
1307                              numprocs = 1, numprocs_previous_run = -1,             &
1308                              num_acc_per_node = 0, pleft, pnorth, pright, psouth,  &
1309                              req_count = 0, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,    &
1310                              sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd,                  &
1311                              sendrecvcount_yxd, target_id, tasks_per_node = -9999, &
1312                              threads_per_task = 1, type_x, type_x_int, type_xy,    &
1313                              type_y, type_y_int
1314
1315    INTEGER(iwp)          ::  pdims(2) = 1, req(100)
1316
1317    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1318                                                  hor_index_bounds_previous_run
1319
1320    LOGICAL ::  background_communication =.FALSE., collective_wait = .FALSE., &
1321                sendrecv_in_background = .FALSE.
1322
1323#if defined( __parallel )
1324#if defined( __mpi2 )
1325    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1326#endif
1327
1328    INTEGER(iwp) ::  ibuf(12), pcoord(2)
1329
1330#if ! defined ( __check )
1331    INTEGER(iwp) ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1332    INTEGER(iwp), DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE,100) ::  wait_stat
1333#endif
1334
1335
1336    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1337
1338    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1339                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1340                south_border_pe = .FALSE.
1341
1342    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1343                              remain_dims
1344#endif
1345
1346    SAVE
1347
1348 END MODULE pegrid
1349
1350
1351
1352
1353 MODULE profil_parameter
1354
1355!------------------------------------------------------------------------------!
1356! Description:
1357! ------------
1358! Definition of variables which control PROFIL-output
1359!------------------------------------------------------------------------------!
1360
1361    USE kinds
1362
1363    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  crmax = 100
1364
1365    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1366                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1367                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1368                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1369                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1370                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1371                              ' L                  ',                         &
1372                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1373
1374    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1375                           (/ ' u v                           ', &
1376                              ' pt                            ', &
1377                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1378                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1379                              ' km kh                         ', &
1380                              ' l                             ', &
1381                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1382
1383    INTEGER(iwp) ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1384
1385    INTEGER(iwp) ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1386                     cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1387                     dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1388                     dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1389               
1390
1391    REAL(wp) ::  cross_ts_uymax(20) = &
1392                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1393                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1394                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1395                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1396                 cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1397                 cross_ts_uymin(20) = &
1398                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1399                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1400                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1401                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1402                 cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1403
1404    SAVE
1405
1406 END MODULE profil_parameter
1407
1408
1409
1410
1411 MODULE spectrum
1412
1413!------------------------------------------------------------------------------!
1414! Description:
1415! ------------
1416! Definition of quantities used for computing spectra
1417!------------------------------------------------------------------------------!
1418
1419    USE kinds
1420
1421    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1422                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1423    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1424    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1425    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1426                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1427                                              '-power spectrum of v     ', &
1428                                              '-power spectrum of w     ', &
1429                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1430                                              '-power spectrum of q     ' /)
1431    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1432                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1433                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1434                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1435                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1436                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1437
1438    INTEGER(iwp) ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1439
1440    INTEGER(iwp) ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1441                     lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1442                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1443                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1444                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1445                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1446                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1447                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1448                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1449                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1450                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1451                     plot_spectra_level(100) = 999999
1452
1453    REAL(wp)    ::  time_to_start_sp = 0.0
1454
1455    SAVE
1456
1457 END MODULE spectrum
1458
1459
1460
1461
1462 MODULE statistics
1463
1464!------------------------------------------------------------------------------!
1465! Description:
1466! ------------
1467! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1468!------------------------------------------------------------------------------!
1469
1470    USE kinds
1471
1472    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1473    INTEGER(iwp) ::  pr_palm = 90, statistic_regions = 0
1474    INTEGER(iwp) ::  u_max_ijk(3) = -1, v_max_ijk(3) = -1, w_max_ijk(3) = -1
1475    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1476    REAL(wp) ::     u_max, v_max, w_max
1477    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1478                                                  weight_substep, weight_pres
1479    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1480                                                  sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1481                                                  sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1482                                                  sums_ws2_ws_l,                  &
1483                                                  sums_wsnrs_ws_l,                &
1484                                                  sums_wspts_ws_l,                &
1485                                                  sums_wssas_ws_l,                &
1486                                                  sums_wsqs_ws_l,                 &
1487                                                  sums_wsqrs_ws_l
1488                                             
1489    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1490                                                  spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1491                                                  sums_up_fraction_l
1492    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1493
1494    SAVE
1495
1496 END MODULE statistics
1497
1498
1499
1500
1501 MODULE transpose_indices
1502
1503!------------------------------------------------------------------------------!
1504! Description:
1505! ------------
1506! Definition of indices for transposed arrays
1507!------------------------------------------------------------------------------!
1508
1509    USE kinds
1510
1511    INTEGER(iwp) ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z,      &
1512                     nys_x, nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_y, nzt_yd
1513               
1514
1515    SAVE
1516
1517 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.