source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 1327

Last change on this file since 1327 was 1327, checked in by raasch, 8 years ago

Changed:


-s real64 removed (.mrun.config.hlrnIII)
-r8 removed (.mrun.config.imuk)
deleted: .mrun.config.imuk_ice2_netcdf4 .mrun.config.imuk_hlrn

REAL constants defined as wp-kind in modules

"baroclinicity" renamed "baroclinity", "ocean version" replaced by
"ocean mode"

code parts concerning old output formats "iso2d" and "avs" removed.
netCDF is the only remaining output format.

Errors:


bugfix: duplicate error message 56 removed

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 70.3 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! REAL constants defined as wp-kind
23! -avs_output, data_output_format, do3d_compress, iso2d_output, netcdf_output
24!
25! Former revisions:
26! -----------------
27! $Id: modules.f90 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch $
28!
29! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
30! ONLY-attribute added to USE-statements,
31! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
32! kinds are defined in new module kinds,
33! old module precision_kind is removed,
34! revision history before 2012 removed,
35! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
36! all variable declaration statements
37!
38! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
39! module cpulog moved to new separate module-file
40! interface for cpu_log removed
41!
42! 1314 2014-03-14 18:25:17Z suehring
43! + log_z_z0, number_of_sublayers, z0_av_global
44! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
45! +ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz, ntdim_3d
46!
47! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
48! set default values for grid indices of maximum velocity components
49! u|v|w_max_ijk
50!
51! 1241 2013-10-30 11:36:58Z heinze
52! Usage of nudging enabled
53! +nudging, ntnudge, ptnudge, qnudge, tnudge, unudge, vnudge, wnudge
54! increase pr_palm from 80 to 90 to allow for more standard profiles
55!
56! Enable prescribed time depenend surface fluxes and geostrophic wind read in
57! from external file LSF_DATA
58! +large_scale_forcing, lsf_surf, lsf_vert, nlsf, time_surf, shf_surf, qsws_surf,
59!  pt_surf, q_surf, p_surf, time_vert, ug_vert, vg_vert, wsubs_vert
60!
61! 1221 2013-09-10 08:59:13Z raasch
62! wall_flags_0 changed to 32bit int, +wall_flags_00,
63! +rflags_s_inner, rflags_invers
64!
65! 1216 2013-08-26 09:31:42Z raasch
66! +transpose_compute_overlap,
67! several variables are now defined in the serial (non-parallel) case also
68!
69! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
70! +tri
71!
72! 1179 2013-06-14 05:57:58Z raasch
73! +reference_state, ref_state, use_initial_profile_as_reference, vpt_reference,
74! use_reference renamed use_single_reference_value
75!
76! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
77! -bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
78! +use_cmax
79!
80! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch
81! +background_communication, i_left, i_right, j_north, j_south, req, req_count,
82! send_receive, sendrecv_in_background, wait_stat
83!
84! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
85! unused variables removed
86!
87! 1113 2013-03-10 02:48:14Z raasch
88! +on_device
89!
90! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
91! +tric, nr_timesteps_this_run
92!
93! 1106 2013-03-04 05:31:38Z raasch
94! array_kind renamed precision_kind, pdims defined in serial code
95! bugfix: default value assigned to coupling_start_time
96!
97! 1095 2013-02-03 02:21:01Z raasch
98! FORTRAN error in r1092 removed
99!
100! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
101! character length in some derived type changed for better alignment
102!
103! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
104! + c_sedimentation, limiter_sedimentation, turbulence, a_1, a_2, a_3, b_1, b_2,
105! + b_3, c_1, c_2, c_3, beta_cc
106!
107! bottom boundary condition of qr, nr changed from Dirichlet to Neumann
108!
109! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
110! necessary expansions according to the two new prognostic equations (nr, qr)
111! of the two-moment cloud physics scheme:
112! +*_init, flux_l_*, diss_l_*, flux_s_*, diss_s_*, *sws, *swst, tend_*, *, *_p
113! +t*_m, *_1, *_2, *_3, *_av, bc_*_b, bc_*_t, ibc_*_b, ibc_*_t, bc_*_t_val,
114! +*_vertical_gradient, *_surface_initial_change, *_vertical_gradient_level,
115! +*_vertical_gradient_level_ind, *_surface, constant_waterflux_*, 
116! +cloud_scheme, icloud_scheme, surface_waterflux_*, sums_ws*s_ws_l, wall_*flux
117!
118! constants for the two-moment scheme:
119! +a_vent, a_term, b_vent, b_term, c_evap, c_term, cof, eps_sb, k_cc, k_cr, k_rr,
120! +k_br, kappa_rr, kin_vis_air, mu_constant_value, nc, pirho_l, dpirho_l, rho_1,
121! +schmidt, schmidt_p_1d3, stp, x0, xmin, xmax, dt_precipitation, w_precipitation
122!
123! steering parameters for the two_moment scheme:
124! +mu_constant, ventilation_effect
125!
126! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
127! code put under GPL (PALM 3.9)
128!
129! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
130! +output_format_netcdf
131!
132! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
133! +acc_rank, num_acc_per_node,
134! -adjust_mixing_length
135!
136! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
137! pointer free version can be generated with cpp switch __nopointer
138!
139! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
140! -grid_matching, nxa, nya, etc., nnx_pe, nny_pe, spl_*
141!
142! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
143! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
144! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
145! several pointer/target arrays converted to normal ones
146!
147! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
148! -use_prior_plot1d_parameters
149!
150! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
151! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
152! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
153! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
154! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
155! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
156!
157! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
158! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
159! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
160! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
161! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
162! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
163! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
164! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
165! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
166!
167! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
168! changing profile_columns and profile_rows
169!
170! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
171! +neutral
172!
173! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
174! +masking_method
175!
176! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
177! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
178!
179! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
180! interface for global_min_max changed
181!
182! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
183! +wall_flags_0
184! -boundary_flags
185! +nzb_max
186! +adv_sca_1, +adv_mom_1
187!
188! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
189! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
190! particle_attributes,
191! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
192! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
193!
194! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
195! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
196! particle feature color renamed class
197!
198! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
199! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
200! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
201! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
202! rvar1|2|3
203! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
204! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
205!
206! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
207! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
208!
209! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
210! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
211! New parameter check_restart has been defined which is needed by
212! check_namelist_files only.
213!
214! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
215! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
216!
217! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
218! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
219! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
220! for thread-safe summation in advec_ws.
221!
222! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
223!
224! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
225! version 3.1b (last under RCS control)
226!
227! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
228! Initial revision
229!
230!
231! Description:
232! ------------
233! Definition of variables for special advection schemes
234!------------------------------------------------------------------------------!
235    USE kinds
236
237    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex
238
239    SAVE
240
241 END MODULE advection
242
243
244
245
246 MODULE arrays_3d
247
248!------------------------------------------------------------------------------!
249! Description:
250! ------------
251! Definition of all arrays defined on the computational grid
252!------------------------------------------------------------------------------!
253
254    USE kinds
255
256    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                     &
257          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
258          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
259          nc_1d, nr_1d, ptdf_x, ptdf_y, p_surf, pt_surf, pt_1d, pt_init,       &
260          qsws_surf, q_1d, q_init, q_surf, qc_1d, qr_1d, rdf, rdf_sc,          & 
261          ref_state, sa_init, shf_surf, timenudge, time_surf, time_vert, ug,   &
262          u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw
263
264    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                   &
265          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_nr, diss_s_pt, diss_s_q,             &
266          diss_s_qr, diss_s_sa, diss_s_u, diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg,  &
267          flux_s_e, flux_s_nr, flux_s_pt, flux_s_q, flux_s_qr, flux_s_sa,      &
268          flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                   &
269          mean_inflow_profiles, nrs, nrsws, nrswst, ptnudge, pt_slope_ref,     &
270          qnudge, qs, qsws, qswst, qswst_remote, qrs, qrsws, qrswst, rif,      &
271          saswsb, saswst, shf, tnudge, total_2d_a, total_2d_o, ts, tswst,      &
272          ug_vert, unudge, us, usws, uswst, vnudge, vg_vert, vsws, vswst,      &
273          wnudge, wsubs_vert, z0, z0h
274
275    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                 &
276          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
277          diss_l_nr, diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_qr, diss_l_sa, diss_l_u,      &
278          diss_l_v, diss_l_w, flux_l_e, flux_l_nr, flux_l_pt, flux_l_q,        &
279          flux_l_qr, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, kh, km, lad_s,   &
280          lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc, sec, sls, tend, tend_pt,    &
281          tend_nr, tend_q, tend_qr, tric, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,   &
282          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
283
284#if defined( __nopointer )
285    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                         &
286          e, e_p, nr, nr_p, p, prho, pt, pt_p, q, q_p, qc, ql, ql_c, ql_v,     &
287          ql_vp, qr, qr_p, rho, sa, sa_p, te_m, tnr_m, tpt_m, tq_m, tqr_m,     &
288          tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
289#else
290    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                         &
291          e_1, e_2, e_3, p, prho_1, nr_1, nr_2, nr_3, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,   &
292          q_2, q_3, qc_1, ql_v, ql_vp, ql_1, ql_2, qr_1, qr_2, qr_3, rho_1,    &
293          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
294
295    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                     &
296          e, e_p, nr, nr_p, prho, pt, pt_p, q, q_p, qc, ql, ql_c, qr, qr_p,    &
297          rho, sa, sa_p, te_m, tnr_m, tpt_m, tq_m, tqr_m, tsa_m, tu_m, tv_m,   &
298          tw_m, u, u_p, v, v_p, vpt, w, w_p
299#endif
300
301    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall, tri
302
303    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,   &
304                                           gamma_y, gamma_z
305
306
307    SAVE
308
309 END MODULE arrays_3d
310
311
312
313
314 MODULE averaging
315
316!------------------------------------------------------------------------------!
317! Description:
318! ------------
319! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
320!------------------------------------------------------------------------------!
321    USE kinds
322
323    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,   &
324                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
325                                          z0h_av
326
327    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                         &
328          e_av, lpt_av, nr_av, p_av, pc_av, pr_av, prr_av, pt_av, q_av, qc_av, &
329          ql_av, ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qr_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av,&
330          u_av, v_av, vpt_av, w_av
331 
332 END MODULE averaging
333
334
335
336 MODULE cloud_parameters
337
338!------------------------------------------------------------------------------!
339! Description:
340! ------------
341! Definition of variables and constants for cloud physics
342!------------------------------------------------------------------------------!
343    USE kinds
344
345    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE., &
346                limiter_sedimentation = .TRUE., &
347                ventilation_effect = .FALSE.
348               
349
350    REAL(wp) ::  a_1 = 8.69E-4_wp,     & !: coef. in turb. parametrization (cm-2 s3)
351                 a_2 = -7.38E-5_wp,    & !: coef. in turb. parametrization (cm-2 s3)
352                 a_3 = -1.40E-2_wp,    & !: coef. in turb. parametrization
353                 a_term = 9.65_wp,     & !: coef. for terminal velocity (m s-1)
354                 a_vent = 0.78_wp,     & !: coef. for ventilation effect
355                 b_1 = 11.45E-6_wp,    & !: coef. in turb. parametrization (m)
356                 b_2 = 9.68E-6_wp,     & !: coef. in turb. parametrization (m)
357                 b_3 = 0.62_wp,        & !: coef. in turb. parametrization
358                 b_term = 9.8_wp,      & !: coef. for terminal velocity (m s-1)
359                 b_vent = 0.308_wp,    & !: coef. for ventilation effect
360                 beta_cc = 3.09E-4_wp, & !: coef. in turb. parametrization (cm-2 s3)
361                 bfactor,           &
362                 c_1 = 4.82E-6_wp,     & !: coef. in turb. parametrization (m)
363                 c_2 = 4.8E-6_wp,      & !: coef. in turb. parametrization (m)
364                 c_3 = 0.76_wp,        & !: coef. in turb. parametrization
365                 c_const = 0.93_wp,    & !: const. in Taylor-microscale Reynolds number
366                 c_evap = 0.7_wp,      & !: constant in evaporation
367                 c_sedimentation = 2.0_wp, & !: Courant number of sedimentation process
368                 c_term = 600.0_wp,    & !: coef. for terminal velocity (m-1)
369                 cof(6) = (/ 76.18009172947146_wp,      & !: coefficients in the
370                             -86.50532032941677_wp,     & !: numerical
371                             24.01409824083091_wp,      & !: calculation of the
372                             -1.231739572450155_wp,     & !: gamma function
373                             0.1208650973866179E-2_wp,  &
374                             -0.5395239384953E-5_wp /), &
375                cp = 1005.0_wp,       & !: heat capacity of dry air (J kg-1 K-1)
376                diff_coeff_l = 0.23E-4_wp, & !: diffusivity of water vapor (m2 s-1)
377                effective_coll_efficiency, & !:
378                eps_ros = 1.0E-4_wp,  & !: accuracy of Rosenbrock method
379                eps_sb = 1.0E-20_wp,  & !: threshold in two-moments scheme
380                k_cc = 9.44E09_wp,    & !: const. cloud-cloud kernel (m3 kg-2 s-1)
381                k_cr0 = 4.33_wp,      & !: const. cloud-rain kernel (m3 kg-1 s-1)
382                k_rr = 7.12_wp,       & !: const. rain-rain kernel (m3 kg-1 s-1)
383                k_br = 1000._wp,      & !: const. in breakup parametrization (m-1)
384                k_st = 1.2E8_wp,      & !: const. in drizzle parametrization (m-1 s-1)
385                kappa_rr = 60.7_wp,   & !: const. in collision kernel (kg-1/3)
386                kin_vis_air = 1.4086E-5_wp, & !: kin. viscosity of air (m2 s-1)
387                l_v = 2.5E+06_wp,     & !: latent heat of vaporization (J kg-1)
388                l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, & !: l_v / cp, l_v / r_d, l_v / r_v
389                mass_of_solute = 1.0E-17_wp, & !: soluted NaCl (kg)
390                molecular_weight_of_solute = 0.05844_wp, & !: mol. m. NaCl (kg mol-1)
391                molecular_weight_of_water = 0.01801528_wp, & !: mol. m. H2O (kg mol-1)
392                nc_const = 70.0E6_wp, & !: cloud droplet concentration
393                prec_time_const = 0.001_wp, & !: coef. in Kessler scheme
394                pirho_l, dpirho_l, & !: pi * rho_l / 6.0; 6.0 / ( pi * rho_l )
395                rho_l = 1.0E3_wp,     & !: density of water (kg m-3)
396                ql_crit = 0.0005_wp,  & !: coef. in Kessler scheme
397                r_d = 287.0_wp,       & !: sp. gas const. dry air (J kg-1 K-1)
398                r_v = 461.51_wp,      & !: sp. gas const. water vapor (J kg-1 K-1)
399                schmidt = 0.71_wp,    & !: Schmidt number
400                schmidt_p_1d3,        & !: schmidt**( 1.0 / 3.0 )
401                sigma_gc = 1.3_wp,    & !: log-normal geometric standard deviation
402                stp = 2.5066282746310005_wp, & !: parameter in gamma function
403                thermal_conductivity_l = 2.43E-2_wp, & !: therm. cond. air (J m-1 s-1 K-1)
404                vanthoff = 2.0_wp,    & !: van't Hoff factor for NaCl
405                x0 = 2.6E-10_wp,      & !: separating drop mass (kg)
406                xrmin = 2.6E-10_wp,   & !: minimum rain drop size (kg)
407                xrmax = 5.0E-6_wp,    & !: maximum rain drop site (kg)
408                dt_precipitation = 100.0_wp, & !: timestep precipitation (s)
409                w_precipitation = 9.65_wp      !: maximum terminal velocity (m s-1)
410
411    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  hyrho, pt_d_t, t_d_pt 
412
413    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  precipitation_amount, &
414                                                precipitation_rate
415!
416!-- 3D array of precipitation rate
417    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prr
418
419    SAVE
420
421 END MODULE cloud_parameters
422
423
424
425
426 MODULE constants
427
428!------------------------------------------------------------------------------!
429! Description:
430! ------------
431! Definition of general constants
432!------------------------------------------------------------------------------!
433    USE kinds
434
435    REAL(wp)  ::  pi = 3.141592654_wp
436    REAL(wp)  ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
437   
438
439    SAVE
440
441 END MODULE constants
442
443
444
445
446 MODULE control_parameters
447
448!------------------------------------------------------------------------------!
449! Description:
450! ------------
451! Definition of parameters for program control
452!------------------------------------------------------------------------------!
453    USE kinds
454
455    TYPE plot_precision
456       CHARACTER (LEN=8) ::  variable
457       INTEGER(iwp)      ::  precision
458    END TYPE plot_precision
459
460    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
461                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
462                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
463                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
464                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
465
466    TYPE file_status
467       LOGICAL ::  opened, opened_before
468    END TYPE file_status
469   
470    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
471
472    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
473                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
474
475    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
476    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
477    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
478    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
479    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
480    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
481    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
482    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
483                             loop_optimization = 'default', &
484                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
485                             psolver = 'poisfft', &
486                             scalar_advec = 'ws-scheme'
487    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
488                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
489                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
490                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
491                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
492                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
493                             bc_sa_t = 'neumann', &
494                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
495                             canopy_mode = 'block', &
496                             cloud_scheme = 'seifert_beheng', &
497                             coupling_mode = 'uncoupled', &
498                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
499                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
500                             fft_method = 'system-specific', &
501                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
502                             random_generator = 'numerical-recipes', &
503                             reference_state = 'initial_profile', &
504                             return_addres, return_username, &
505                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'                             
506    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, output_format_netcdf, &
507                             topography = 'flat'
508    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
509    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
510    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
511    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
512    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
513
514    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
515                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
516    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
517         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
518
519    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
520    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
521    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
522
523    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
524    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
525
526    INTEGER(iwp) ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
527                     average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
528                     coupling_topology = 0, &
529                     dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
530                     disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
531                     dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
532                     dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
533                     do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
534                     dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
535                     dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
536                     grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, &
537                     ibc_pt_b, ibc_pt_t, ibc_q_b, ibc_q_t, &
538                     ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, icloud_scheme, &
539                     inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
540                     intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
541                     io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
542                     masks = 0, maximum_grid_level, &
543                     maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
544                     mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
545                     nlsf = 1000, ntnudge = 100, netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, &
546                     nr_timesteps_this_run = 0, &
547                     nsor = 20, nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
548                     nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
549                     recycling_plane, runnr = 0, &
550                     skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
551                     terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
552
553    INTEGER(iwp) ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
554                     do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
555                     do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
556                     do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
557                     domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
558                     lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
559                     mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
560                     mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
561                     pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
562                     q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
563                     sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
564                     section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
565                     section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
566                     ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
567                     vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
568                     subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
569
570#if defined ( __check )
571    INTEGER(iwp) :: check_restart = 0
572#endif
573
574    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) :: ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz, ntdim_3d
575
576    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
577
578    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
579    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
580                    mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
581
582    LOGICAL ::  bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
583                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
584                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE.,&
585                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
586                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
587                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
588                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
589                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
590                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
591                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
592                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
593                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
594                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
595                do_sum = .FALSE., &
596                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
597                drizzle = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
598                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
599                first_call_lpm = .TRUE., &
600                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
601                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
602                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
603                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
604                large_scale_forcing = .FALSE., &
605                large_scale_subsidence = .FALSE., lsf_surf = .TRUE., &
606                lsf_vert = .TRUE., lptnudge = .FALSE., lqnudge = .FALSE., &
607                lunudge = .FALSE., lvnudge = .FALSE., lwnudge = .FALSE., &
608                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
609                neutral = .FALSE., nudging = .FALSE., &
610                ocean = .FALSE., on_device = .FALSE., &
611                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
612                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
613                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
614                precipitation = .FALSE., &
615                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
616                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
617                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
618                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
619                terminate_run = .FALSE., transpose_compute_overlap = .FALSE., &
620                turbulence = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
621                use_cmax = .TRUE., use_initial_profile_as_reference = .FALSE., &
622                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
623                use_single_reference_value = .FALSE., &
624                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
625                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
626                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
627                ws_scheme_mom = .FALSE.
628
629    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
630                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
631
632    REAL(wp) ::  advected_distance_x = 0.0_wp, advected_distance_y = 0.0_wp, &
633                 alpha_surface = 0.0_wp, atmos_ocean_sign = 1.0_wp, &
634                 averaging_interval = 0.0_wp, averaging_interval_pr = 9999999.9_wp, &
635                 averaging_interval_sp = 9999999.9_wp, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
636                 bottom_salinityflux = 0.0_wp, &
637                 building_height = 50.0_wp, building_length_x = 50.0_wp, &
638                 building_length_y = 50.0_wp, building_wall_left = 9999999.9_wp, &
639                 building_wall_south = 9999999.9_wp, canyon_height = 50.0_wp, &
640                 canyon_width_x = 9999999.9_wp, canyon_width_y = 9999999.9_wp, &
641                 canyon_wall_left = 9999999.9_wp, canyon_wall_south = 9999999.9_wp, &
642                 cthf = 0.0_wp, cfl_factor = -1.0_wp, cos_alpha_surface, &
643                 coupling_start_time = 0.0_wp, disturbance_amplitude = 0.25_wp, &
644                 disturbance_energy_limit = 0.01_wp, &
645                 disturbance_level_b = -9999999.9_wp, &
646                 disturbance_level_t = -9999999.9_wp, &
647                 dp_level_b = 0.0_wp, drag_coefficient = 0.0_wp, &
648                 dt = -1.0_wp, dt_averaging_input = 0.0_wp, &
649                 dt_averaging_input_pr = 9999999.9_wp, dt_coupling = 9999999.9_wp, &
650                 dt_data_output = 9999999.9_wp, &
651                 dt_data_output_av = 9999999.9_wp, dt_disturb = 9999999.9_wp, &
652                 dt_dopr = 9999999.9_wp, dt_dopr_listing = 9999999.9_wp, &
653                 dt_dopts = 9999999.9_wp, dt_dosp = 9999999.9_wp, dt_dots = 9999999.9_wp, &
654                 dt_do2d_xy = 9999999.9_wp, dt_do2d_xz = 9999999.9_wp, &
655                 dt_do2d_yz = 9999999.9_wp, dt_do3d = 9999999.9_wp, dt_dvrp = 9999999.9_wp, &
656                 dt_max = 20.0_wp, dt_micro = -1.0_wp, dt_restart = 9999999.9_wp, &
657                 dt_run_control = 60.0_wp, dt_3d = -1.0_wp, dz = -1.0_wp, &
658                 dz_max = 9999999.9_wp, dz_stretch_factor = 1.08_wp, &
659                 dz_stretch_level = 100000.0_wp, e_init = 0.0_wp, e_min = 0.0_wp, &
660                 end_time = 0.0_wp, &
661                 f = 0.0_wp, fs = 0.0_wp, g = 9.81_wp, inflow_damping_height = 9999999.9_wp, &
662                 inflow_damping_width = 9999999.9_wp, kappa = 0.4_wp, km_constant = -1.0_wp,&
663                 lad_surface = 0.0_wp, leaf_surface_concentration = 0.0_wp, &
664                 mask_scale_x = 1.0_wp, mask_scale_y = 1.0_wp, mask_scale_z = 1.0_wp, &
665                 maximum_cpu_time_allowed = 0.0_wp,  &
666                 molecular_viscosity = 1.461E-5_wp, &
667                 old_dt = 1.0E-10_wp, omega = 7.29212E-5_wp, omega_sor = 1.8_wp, &
668                 particle_maximum_age = 9999999.9_wp, &
669                 phi = 55.0_wp, prandtl_number = 1.0_wp, &
670                 precipitation_amount_interval = 9999999.9_wp, prho_reference, &
671                 pt_damping_factor = 0.0_wp, pt_damping_width = 0.0_wp, &
672                 pt_reference = 9999999.9_wp, pt_slope_offset = 0.0_wp, &
673                 pt_surface = 300.0_wp, pt_surface_initial_change = 0.0_wp, &
674                 q_surface = 0.0_wp, q_surface_initial_change = 0.0_wp, &
675                 rayleigh_damping_factor = -1.0_wp, rayleigh_damping_height = -1.0_wp, &
676                 recycling_width = 9999999.9_wp, residual_limit = 1.0E-4_wp, &
677                 restart_time = 9999999.9_wp, rho_reference, rho_surface, &
678                 rif_max = 1.0_wp, rif_min = -5.0_wp, roughness_length = 0.1_wp, &
679                 sa_surface = 35.0_wp, scalar_exchange_coefficient = 0.0_wp, &
680                 simulated_time = 0.0_wp, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
681                 skip_time_data_output = 0.0_wp, skip_time_data_output_av = 9999999.9_wp,&
682                 skip_time_dopr = 9999999.9_wp, skip_time_dosp = 9999999.9_wp, &
683                 skip_time_do2d_xy = 9999999.9_wp, skip_time_do2d_xz = 9999999.9_wp, &
684                 skip_time_do2d_yz = 9999999.9_wp, skip_time_do3d = 9999999.9_wp, &
685                 surface_heatflux = 9999999.9_wp, surface_pressure = 1013.25_wp, &
686                 surface_scalarflux = 9999999.9_wp, surface_waterflux = 9999999.9_wp, &
687                 s_surface = 0.0_wp, s_surface_initial_change = 0.0_wp, &
688                 termination_time_needed = -1.0_wp, time_coupling = 0.0_wp, &
689                 time_disturb = 0.0_wp, time_dopr = 0.0_wp, time_dopr_av = 0.0_wp, &
690                 time_dopr_listing = 0.0_wp, time_dopts = 0.0_wp, time_dosp = 0.0_wp, &
691                 time_dosp_av = 0.0_wp, time_dots = 0.0_wp, time_do2d_xy = 0.0_wp, &
692                 time_do2d_xz = 0.0_wp, time_do2d_yz = 0.0_wp, time_do3d = 0.0_wp, &
693                 time_do_av = 0.0_wp, time_do_sla = 0.0_wp, time_dvrp = 0.0_wp, &
694                 time_restart = 9999999.9_wp, time_run_control = 0.0_wp,&
695                 time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9_wp, &
696                 top_momentumflux_u = 9999999.9_wp, &
697                 top_momentumflux_v = 9999999.9_wp, top_salinityflux = 9999999.9_wp, &
698                 ug_surface = 0.0_wp, u_bulk = 0.0_wp, u_gtrans = 0.0_wp, &
699                 vg_surface = 0.0_wp, vpt_reference = 9999999.9_wp, &
700                 v_bulk = 0.0_wp, v_gtrans = 0.0_wp, wall_adjustment_factor = 1.8_wp, &
701                 z_max_do2d = -1.0_wp, z0h_factor = 1.0_wp
702
703    REAL(wp) ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0_wp, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0_wp, &
704                 do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0_wp, dpdxy(1:2) = 0.0_wp, &
705                 dt_domask(max_masks) = 9999999.9_wp, lad_vertical_gradient(10) = 0.0_wp,&
706                 lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
707                 mask_scale(3), &
708                 pt_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
709                 pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
710                 q_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
711                 q_vertical_gradient_level(10) = -1.0_wp, &
712                 s_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
713                 s_vertical_gradient_level(10) = -1.0_wp, &
714                 sa_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
715                 sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
716                 skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9_wp, threshold(20) = 0.0_wp, &
717                 time_domask(max_masks) = 0.0_wp, &
718                 tsc(10) = (/ 1.0_wp, 1.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp /), &
719                 u_profile(100) = 9999999.9_wp, uv_heights(100) = 9999999.9_wp, &
720                 v_profile(100) = 9999999.9_wp, &
721                 ug_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
722                 ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
723                 vg_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
724                 vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp, &
725                 volume_flow(1:2) = 0.0_wp, volume_flow_area(1:2) = 0.0_wp, &
726                 volume_flow_initial(1:2) = 0.0_wp, wall_heatflux(0:4) = 0.0_wp, &
727                 wall_humidityflux(0:4) = 0.0_wp, wall_nrflux(0:4) = 0.0_wp, &
728                 wall_qflux(0:4) = 0.0_wp, wall_qrflux(0:4) = 0.0_wp, &
729                 wall_salinityflux(0:4) = 0.0_wp, wall_scalarflux(0:4) = 0.0_wp, &
730                 subs_vertical_gradient(10) = 0.0_wp, &
731                 subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp
732
733    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
734
735    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
736            mask_x = -1.0_wp, mask_y = -1.0_wp, mask_z = -1.0_wp
737    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
738            mask_x_loop = -1.0_wp, mask_y_loop = -1.0_wp, mask_z_loop = -1.0_wp
739   
740!
741!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
742       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
743
744    SAVE
745
746 END MODULE control_parameters
747
748
749
750 MODULE dvrp_variables
751
752!------------------------------------------------------------------------------!
753! Description:
754! ------------
755! Definition of variables used with dvrp-software
756!------------------------------------------------------------------------------!
757
758     USE kinds
759
760    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
761                           particle_dvrpsize = 'none'
762
763    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
764                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
765
766    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
767                           dvrp_file      = 'default',                    &
768                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
769                           dvrp_password  = '********',                   &
770                           dvrp_username  = ' '
771
772    INTEGER(iwp) ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
773                     dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
774                     nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
775                     nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
776                     pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
777                     pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
778                     vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
779                     vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
780
781    INTEGER(iwp), DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
782
783    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
784                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
785                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
786
787    REAL(wp)    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9_wp, clip_dvrp_n = 9999999.9_wp, &
788                    clip_dvrp_r = 9999999.9_wp, clip_dvrp_s = 9999999.9_wp, &
789                    superelevation = 1.0_wp, superelevation_x = 1.0_wp,     &
790                    superelevation_y = 1.0_wp, vc_alpha = 38.0_wp
791
792    REAL(wp), DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0_wp, 1.0_wp /), &
793                               dvrpsize_interval = (/ 0.0_wp, 1.0_wp /)
794
795    REAL(wp), DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0_wp, 0.6_wp, 0.0_wp /), &
796                               topography_color = (/ 0.8_wp, 0.7_wp, 0.6_wp /)
797
798#if defined( __decalpha )
799    REAL(wp), DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/      &
800                                   -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
801                                   -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
802                                   -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp /), (/ 2, 10 /) )
803
804    REAL(wp), DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                 &
805                                   0.9_wp, 0.9_wp, 0.9_wp,  0.8_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.8_wp, &
806                                   0.1_wp, 0.8_wp, 0.1_wp,  0.6_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.6_wp, &
807                                   0.1_wp, 0.6_wp, 0.1_wp,  0.4_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.4_wp, &
808                                   0.1_wp, 0.4_wp, 0.1_wp /), (/ 3, 10 /) )
809
810    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
811                                   RESHAPE( (/ 270.0_sp, 225.0_sp, 225.0_sp, 180.0_sp,      &
812                                                70.0_sp,  25.0_sp,  25.0_sp, -25.0_sp,      &
813                                               ( 0.0_sp, i9 = 1, 192 ) /),         &
814                                            (/ 2, 100 /) ),                     &
815                                   interval_l_dvrp = 0.5_sp, interval_s_dvrp = 1.0_sp,&
816                                   interval_a_dvrp = 0.0_sp,                       &
817                                   interval_values_dvrp_prt,                    &
818                                   interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
819                                   (/ 270.0_sp, 225.0_sp, 225.0_sp, 180.0_sp, 70.0_sp, 25.0_sp,   &
820                                      25.0_sp, -25.0_sp, ( 0.0_sp, i9 = 1, 192 ) /),     &
821                                                   (/ 2, 100 /) ),              &
822                                   interval_l_dvrp_prt = 0.5_sp,                   &
823                                   interval_s_dvrp_prt = 1.0_sp,                   &
824                                   interval_a_dvrp_prt = 0.0_sp
825#else
826    REAL(wp), DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
827
828    REAL(wp), DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
829
830    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
831                                   interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
832                                   interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5_sp, &
833                                   interval_l_dvrp_prt = 0.5_sp, interval_s_dvrp = 1.0_sp, &
834                                   interval_s_dvrp_prt = 1.0_sp, interval_a_dvrp = 0.0_sp, &
835                                   interval_a_dvrp_prt = 0.0_sp
836
837    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
838                                     -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
839                                     -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
840                                     -1.0_wp, 1.0_wp /
841
842    DATA  isosurface_color / 0.9_wp, 0.9_wp, 0.9_wp,  0.8_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.8_wp, &
843                             0.1_wp, 0.8_wp, 0.1_wp,  0.6_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.6_wp, &
844                             0.1_wp, 0.6_wp, 0.1_wp,  0.4_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.4_wp, &
845                             0.1_wp, 0.4_wp, 0.1_wp /
846
847    DATA  interval_h_dvrp / 270.0_wp, 225.0_wp, 225.0_wp, 180.0_wp, 70.0_wp, 25.0_wp, &
848                            25.0_wp, -25.0_wp, 192 * 0.0_wp /
849
850    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0_wp, 225.0_wp, 225.0_wp, 180.0_wp, 70.0_wp, 25.0_wp, &
851                                25.0_wp, -25.0_wp, 192 * 0.0_wp /
852#endif
853
854    REAL(sp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
855
856    TYPE steering
857       CHARACTER (LEN=24) ::  name
858       REAL(sp)           ::  min, max
859       INTEGER(iwp)       ::  imin, imax
860    END TYPE steering
861
862    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
863
864    SAVE
865
866 END MODULE dvrp_variables
867
868
869
870
871 MODULE grid_variables
872
873!------------------------------------------------------------------------------!
874! Description:
875! ------------
876! Definition of grid spacings
877!------------------------------------------------------------------------------!
878
879    USE kinds
880
881    REAL(wp) ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
882
883    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
884
885    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
886                                              fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
887                                              wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
888                                              zu_s_inner, zw_w_inner
889
890    SAVE
891
892 END MODULE grid_variables
893
894
895
896
897 MODULE indices
898
899!------------------------------------------------------------------------------!
900! Description:
901! ------------
902! Definition of array bounds, number of gridpoints, and wall flag arrays
903!------------------------------------------------------------------------------!
904
905    USE kinds
906
907    INTEGER(iwp) ::  i_left, i_right, j_north, j_south, nbgp = 3, ngp_sums, nnx,    &
908                     nx = 0, nx_a, nx_o, nxl, nxlg, nxlu, nxr, nxrg, nx_on_file,    &
909                     nny, ny = 0, ny_a, ny_o, nyn, nyng, nys, nysg, nysv,           &
910                     ny_on_file, nnz, nz = 0, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzt_diff
911
912
913    INTEGER(idp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
914                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
915
916    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                  &
917                   ngp_2dh, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
918
919
920    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,  &
921                   mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
922                   nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
923                   nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
924                   nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
925
926    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
927
928    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  wall_flags_0, wall_flags_00
929
930    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                       &
931                   wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
932                   wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
933                   wall_flags_9, wall_flags_10
934
935    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  rflags_s_inner, rflags_invers
936
937    SAVE
938
939 END MODULE indices
940
941
942
943
944 MODULE interfaces
945
946!------------------------------------------------------------------------------!
947! Description:
948! ------------
949! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
950!------------------------------------------------------------------------------!
951
952    INTERFACE
953
954       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
955                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
956
957          USE kinds
958
959          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)      ::  mode
960          INTEGER(iwp), INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
961          INTEGER(iwp)                       ::  wert_ijk(3)
962          INTEGER(iwp), OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
963          REAL(wp)                           ::  offset, wert
964          REAL(wp), OPTIONAL                 ::  wert1
965          REAL(wp), INTENT(IN)               ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
966
967       END SUBROUTINE global_min_max
968
969    END INTERFACE
970
971    SAVE
972
973 END MODULE interfaces
974
975
976
977 MODULE pointer_interfaces
978
979!------------------------------------------------------------------------------!
980! Description:
981! ------------
982! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
983! prognostic_equations
984!------------------------------------------------------------------------------!
985
986    INTERFACE
987
988       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
989
990          USE kinds
991
992          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
993#if defined( __nopointer )
994          REAL(wp), DIMENSION(:,:,:) ::  sk
995#else
996          REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
997#endif
998       END SUBROUTINE advec_s_bc
999
1000    END INTERFACE
1001
1002
1003    SAVE
1004
1005 END MODULE pointer_interfaces
1006
1007
1008
1009
1010 MODULE model_1d
1011
1012!------------------------------------------------------------------------------!
1013! Description:
1014! ------------
1015! Definition of variables for the 1D-model
1016!------------------------------------------------------------------------------!
1017
1018    USE kinds
1019
1020    INTEGER(iwp) ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d
1021
1022    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1023
1024    REAL(wp) ::     damp_level_1d = -1.0_wp, dt_1d = 60.0_wp, dt_max_1d = 300.0_wp, &
1025                    dt_pr_1d = 9999999.9_wp, dt_run_control_1d = 60.0_wp, &
1026                    end_time_1d = 864000.0_wp, old_dt_1d = 1.0E-10_wp, &
1027                    qs1d, simulated_time_1d = 0.0_wp, time_pr_1d = 0.0_wp, &
1028                    time_run_control_1d = 0.0_wp, ts1d, us1d, usws1d, &
1029                    vsws1d, z01d, z0h1d
1030
1031
1032    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_p, kh1d, km1d, l_black, l1d,  &
1033                                            rif1d, te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, &
1034                                            te_vm, u1d, u1d_p, v1d, v1d_p
1035
1036    SAVE
1037
1038 END MODULE model_1d
1039
1040
1041
1042
1043 MODULE netcdf_control
1044
1045!------------------------------------------------------------------------------!
1046! Description:
1047! ------------
1048! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1049!------------------------------------------------------------------------------!
1050
1051    USE control_parameters, ONLY: max_masks
1052    USE kinds
1053#if defined( __netcdf )
1054    USE netcdf
1055#endif
1056
1057    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1058
1059    INTEGER(iwp) ::  dots_num = 23
1060
1061    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1062         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1063            'z_i   ' /)
1064
1065    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1066         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1067            'z_i   ' /)
1068
1069    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1070          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1071             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1072             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1073             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1074             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1075
1076    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1077          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1078             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1079             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1080             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1081             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1082
1083    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1084          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1085             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1086             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1087             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1088             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1089
1090    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1091          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1092             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1093             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1094             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1095             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1096
1097    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1098
1099    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1100
1101    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1102          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1103             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1104             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1105             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1106             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1107             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1108             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1109             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1110             'not_used        ' /)
1111
1112    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1113          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1114             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1115             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1116             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1117             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1118             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1119             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1120             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1121             'not_used        ' /)
1122
1123    INTEGER(iwp) ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1124                     id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1125                     id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1126                     id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1127                     id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1128                     id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1129                     id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1130
1131    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1132                    id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1133                    id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1134                    id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1135                    id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1136                    id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1137                    id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1138                    id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1139                    id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1140                    id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1141                    id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1142                    id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1143                    id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1144                    id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1145                    id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1146                    id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1147                    id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1148                    id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1149
1150    INTEGER(iwp), DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1151    INTEGER(iwp), DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1152    INTEGER(iwp), DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1153    INTEGER(iwp), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1154
1155    INTEGER(iwp), DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1156    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1157    INTEGER(iwp), DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1158                                               id_var_z_pr
1159    INTEGER(iwp), DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1160
1161!
1162!-- masked output
1163    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1164
1165    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1166
1167    INTEGER(iwp), DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1168                   id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1169                   id_dim_zw_mask, &
1170                   id_set_mask, &
1171                   id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1172                   id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1173                   id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1174
1175    INTEGER(iwp), DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1176
1177    SAVE
1178
1179 END MODULE netcdf_control
1180
1181
1182
1183 MODULE particle_attributes
1184
1185!------------------------------------------------------------------------------!
1186! Description:
1187! ------------
1188! Definition of variables used to compute particle transport
1189!------------------------------------------------------------------------------!
1190
1191    USE kinds
1192
1193    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1194                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1195                            collision_kernel = 'none'
1196
1197    INTEGER(iwp) ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1198                     dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1199                     ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1200                     maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1201                     maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1202                     maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1203                     mpi_particle_type,                                             &
1204                     number_of_sublayers = 20,                                      &
1205                     number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1206                     number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1207                     number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1208                     offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1209                     particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1210                     skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1211                     total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1212                     trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1213                     trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1214                     trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1215
1216    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1217
1218    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1219    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1220
1221    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1222                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1223                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1224                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1225                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1226                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1227
1228    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1229                vertical_particle_advection = .TRUE.
1230
1231    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1232
1233    REAL(wp)    ::  c_0 = 3.0_wp, dt_min_part = 0.0002_wp, dt_prel = 9999999.9_wp,          &
1234                    dt_sort_particles = 0.0_wp, dt_write_particle_data = 9999999.9_wp,   &
1235                    dvrp_psize = 9999999.9_wp, end_time_prel = 9999999.9_wp,             &
1236                    initial_weighting_factor = 1.0_wp,                                &
1237                    maximum_tailpoint_age = 100000.0_wp,                              &
1238                    minimum_tailpoint_distance = 0.0_wp,                              &
1239                    particle_advection_start = 0.0_wp, sgs_wfu_part = 0.3333333_wp,      &
1240                    sgs_wfv_part = 0.3333333_wp, sgs_wfw_part = 0.3333333_wp,            &
1241                    time_prel = 0.0_wp, time_sort_particles = 0.0_wp,                    &
1242                    time_write_particle_data = 0.0_wp, z0_av_global
1243
1244    REAL(wp), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1245                    density_ratio = 9999999.9_wp, pdx = 9999999.9_wp, pdy = 9999999.9_wp, &
1246                    pdz = 9999999.9_wp, psb = 9999999.9_wp, psl = 9999999.9_wp,           &
1247                    psn = 9999999.9_wp, psr = 9999999.9_wp, pss = 9999999.9_wp,           &
1248                    pst = 9999999.9_wp, radius = 9999999.9_wp
1249
1250    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  log_z_z0
1251
1252    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1253
1254
1255    TYPE particle_type
1256       SEQUENCE
1257       REAL(wp)    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1258                       origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1259                       speed_z, weight_factor, x, y, z
1260       INTEGER(iwp) ::  class, group, tailpoints, tail_id
1261    END TYPE particle_type
1262
1263    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1264    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1265    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1266
1267    TYPE particle_groups_type
1268       SEQUENCE
1269       REAL(wp)    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1270    END TYPE particle_groups_type
1271
1272    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1273                   particle_groups
1274
1275    SAVE
1276
1277 END MODULE particle_attributes
1278
1279
1280
1281
1282
1283 MODULE pegrid
1284
1285!------------------------------------------------------------------------------!
1286! Description:
1287! ------------
1288! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1289! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1290! MPI-calls.
1291!------------------------------------------------------------------------------!
1292
1293    USE kinds
1294
1295#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1296#if defined( __lc )
1297    USE MPI
1298#else
1299    INCLUDE "mpif.h"
1300#endif
1301#endif
1302    CHARACTER(LEN=2) ::  send_receive = 'al'
1303    CHARACTER(LEN=5) ::  myid_char = ''
1304    INTEGER(iwp)          ::  acc_rank, comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter,       &
1305                              comm_palm, id_inflow = 0, id_recycling = 0, ierr,     &
1306                              myid = 0, myidx = 0, myidy = 0, ndim = 2, ngp_a,      &
1307                              ngp_o, ngp_xy, ngp_y, npex = -1, npey = -1,           &
1308                              numprocs = 1, numprocs_previous_run = -1,             &
1309                              num_acc_per_node = 0, pleft, pnorth, pright, psouth,  &
1310                              req_count = 0, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,    &
1311                              sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd,                  &
1312                              sendrecvcount_yxd, target_id, tasks_per_node = -9999, &
1313                              threads_per_task = 1, type_x, type_x_int, type_xy,    &
1314                              type_y, type_y_int
1315
1316    INTEGER(iwp)          ::  pdims(2) = 1, req(100)
1317
1318    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1319                                                  hor_index_bounds_previous_run
1320
1321    LOGICAL ::  background_communication =.FALSE., collective_wait = .FALSE., &
1322                sendrecv_in_background = .FALSE.
1323
1324#if defined( __parallel )
1325#if defined( __mpi2 )
1326    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1327#endif
1328
1329    INTEGER(iwp) ::  ibuf(12), pcoord(2)
1330
1331#if ! defined ( __check )
1332    INTEGER(iwp) ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1333    INTEGER(iwp), DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE,100) ::  wait_stat
1334#endif
1335
1336
1337    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1338
1339    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1340                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1341                south_border_pe = .FALSE.
1342
1343    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1344                              remain_dims
1345#endif
1346
1347    SAVE
1348
1349 END MODULE pegrid
1350
1351
1352
1353
1354 MODULE profil_parameter
1355
1356!------------------------------------------------------------------------------!
1357! Description:
1358! ------------
1359! Definition of variables which control PROFIL-output
1360!------------------------------------------------------------------------------!
1361
1362    USE kinds
1363
1364    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  crmax = 100
1365
1366    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1367                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1368                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1369                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1370                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1371                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1372                              ' L                  ',                         &
1373                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1374
1375    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1376                           (/ ' u v                           ', &
1377                              ' pt                            ', &
1378                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1379                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1380                              ' km kh                         ', &
1381                              ' l                             ', &
1382                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1383
1384    INTEGER(iwp) ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1385
1386    INTEGER(iwp) ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1387                     cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1388                     dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1389                     dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1390               
1391
1392    REAL(wp) ::  cross_ts_uymax(20) = &
1393                             (/ 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1394                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1395                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1396                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp /),&
1397                 cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999_wp, &
1398                 cross_ts_uymin(20) = &
1399                             (/ 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,  -5.000_wp, 999.999_wp,   &
1400                                999.999_wp,   0.000_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1401                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1402                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp /),&
1403                 cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999_wp
1404
1405    SAVE
1406
1407 END MODULE profil_parameter
1408
1409
1410
1411
1412 MODULE spectrum
1413
1414!------------------------------------------------------------------------------!
1415! Description:
1416! ------------
1417! Definition of quantities used for computing spectra
1418!------------------------------------------------------------------------------!
1419
1420    USE kinds
1421
1422    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1423                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1424    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1425    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1426    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1427                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1428                                              '-power spectrum of v     ', &
1429                                              '-power spectrum of w     ', &
1430                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1431                                              '-power spectrum of q     ' /)
1432    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1433                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1434                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1435                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1436                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1437                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1438
1439    INTEGER(iwp) ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1440
1441    INTEGER(iwp) ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1442                     lstyles(100) = (/ 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                                       0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1452                     plot_spectra_level(100) = 999999
1453
1454    REAL(wp)    ::  time_to_start_sp = 0.0_wp
1455
1456    SAVE
1457
1458 END MODULE spectrum
1459
1460
1461
1462
1463 MODULE statistics
1464
1465!------------------------------------------------------------------------------!
1466! Description:
1467! ------------
1468! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1469!------------------------------------------------------------------------------!
1470
1471    USE kinds
1472
1473    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1474    INTEGER(iwp) ::  pr_palm = 90, statistic_regions = 0
1475    INTEGER(iwp) ::  u_max_ijk(3) = -1, v_max_ijk(3) = -1, w_max_ijk(3) = -1
1476    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1477    REAL(wp) ::     u_max, v_max, w_max
1478    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1479                                                  weight_substep, weight_pres
1480    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1481                                                  sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1482                                                  sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1483                                                  sums_ws2_ws_l,                  &
1484                                                  sums_wsnrs_ws_l,                &
1485                                                  sums_wspts_ws_l,                &
1486                                                  sums_wssas_ws_l,                &
1487                                                  sums_wsqs_ws_l,                 &
1488                                                  sums_wsqrs_ws_l
1489                                             
1490    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1491                                                  spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1492                                                  sums_up_fraction_l
1493    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1494
1495    SAVE
1496
1497 END MODULE statistics
1498
1499
1500
1501
1502 MODULE transpose_indices
1503
1504!------------------------------------------------------------------------------!
1505! Description:
1506! ------------
1507! Definition of indices for transposed arrays
1508!------------------------------------------------------------------------------!
1509
1510    USE kinds
1511
1512    INTEGER(iwp) ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z,      &
1513                     nys_x, nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_y, nzt_yd
1514               
1515
1516    SAVE
1517
1518 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.