source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 138

Last change on this file since 138 was 138, checked in by letzel, 16 years ago

Plant canopy model of Watanabe (2004,BLM 112,307-341) added.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 48.6 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
8! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
9! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
10!
11! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
12! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
13! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
14!
15! Former revisions:
16! -----------------
17! $Id: modules.f90 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel $
18!
19! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
20! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
21! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
22! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
23! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
24! uswst*, vswst*
25!
26! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
27! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
28! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
29! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
30!
31! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
32! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
33! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
34! var_hom and var_sum renamed pr_palm
35!
36! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
37! +return_addres, return_username
38! Cpp-directive lcmuk renamed lc
39!
40! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
41! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
42! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
43! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
44! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
45! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
46! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
47! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
48! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
49! setting of palm version moved to main program
50!
51! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
52! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
53! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
54! Bugfix: p is not a pointer
55!
56! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
57!
58! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
59! version 3.1b (last under RCS control)
60!
61! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
62! Initial revision
63!
64!
65! Description:
66! ------------
67! Definition of variables for special advection schemes
68!------------------------------------------------------------------------------!
69
70    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
71
72    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
73    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
74                                          spl_tri_zw
75
76    SAVE
77
78 END MODULE advection
79
80
81
82
83 MODULE array_kind
84
85!------------------------------------------------------------------------------!
86! Description:
87! ------------
88! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
89! precision variables)
90!------------------------------------------------------------------------------!
91
92    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
93                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
94
95    SAVE
96
97 END MODULE array_kind
98
99
100
101
102 MODULE arrays_3d
103
104!------------------------------------------------------------------------------!
105! Description:
106! ------------
107! Definition of all arrays defined on the computational grid
108!------------------------------------------------------------------------------!
109
110    USE array_kind
111
112    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
113          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, &
114          pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg,     &
115          v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
116
117    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
118          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg, pt_slope_ref,    &
119          qs, qswst_remote, ts, us, z0
120
121    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
122          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
123          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
124          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
125
126    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
127          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
128          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
129          vsws_m, vswst_m
130
131    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
132          cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, l_wall, tend,              &
133          u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l,       &
134          w_m_n, w_m_r, w_m_s
135
136    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
137          ql_v, ql_vp
138
139    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
140          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
141          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
142          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
143
144    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
145          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
146          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
147          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
148
149    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
150
151    SAVE
152
153 END MODULE arrays_3d
154
155
156
157
158 MODULE averaging
159
160!------------------------------------------------------------------------------!
161! Description:
162! ------------
163! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
164!------------------------------------------------------------------------------!
165
166    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
167                                          ts_av, us_av, z0_av
168
169    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
170          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
171          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
172
173 END MODULE averaging
174
175
176
177
178 MODULE cloud_parameters
179
180!------------------------------------------------------------------------------!
181! Description:
182! ------------
183! Definition of variables and constants for cloud physics
184!------------------------------------------------------------------------------!
185
186    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
187              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
188              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
189              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
190              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
191
192    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
193
194    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
195                                          precipitation_rate
196
197    SAVE
198
199 END MODULE cloud_parameters
200
201
202
203
204 MODULE constants
205
206!------------------------------------------------------------------------------!
207! Description:
208! ------------
209! Definition of general constants
210!------------------------------------------------------------------------------!
211
212    REAL    ::  pi = 3.141592654
213
214    SAVE
215
216 END MODULE constants
217
218
219
220
221 MODULE control_parameters
222
223!------------------------------------------------------------------------------!
224! Description:
225! ------------
226! Definition of parameters for program control
227!------------------------------------------------------------------------------!
228
229    TYPE plot_precision
230       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
231       INTEGER           ::  precision
232    END TYPE plot_precision
233
234    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
235                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
236                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
237                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
238                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
239
240    TYPE file_status
241       LOGICAL ::  opened, opened_before
242    END TYPE file_status
243
244    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
245
246
247    CHARACTER (LEN=1)   ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
248    CHARACTER (LEN=2)   ::  coupling_char = ''
249    CHARACTER (LEN=5)   ::  write_binary = 'false'
250    CHARACTER (LEN=6)   ::  grid_matching = 'match'
251    CHARACTER (LEN=8)   ::  run_date, run_time
252    CHARACTER (LEN=9)   ::  simulated_time_chr
253    CHARACTER (LEN=12)  ::  version = ' ', revision = ' '
254    CHARACTER (LEN=16)  ::  loop_optimization = 'default', &
255                            momentum_advec = 'pw-scheme', &
256                            psolver = 'poisfft', &
257                            scalar_advec = 'pw-scheme'
258    CHARACTER (LEN=20)  ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
259                            bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
260                            bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
261                            bc_pt_t = 'initial_gradient', &
262                            bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
263                            bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
264                            bc_sa_t = 'neumann', &
265                            bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
266                            canopy_mode = 'block', &
267                            coupling_mode = 'uncoupled', &
268                            coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
269                            dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
270                            fft_method = 'system-specific', &
271                            mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
272                            random_generator = 'numerical-recipes', &
273                            return_addres, return_username, &
274                            timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
275    CHARACTER (LEN=40)  ::  avs_data_file, topography = 'flat'
276    CHARACTER (LEN=64)  ::  host
277    CHARACTER (LEN=80)  ::  log_message, run_identifier
278    CHARACTER (LEN=100) ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
279
280    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
281    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
282    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
283                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
284    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
285    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
286    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
287
288    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
289
290    INTEGER ::  average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
291                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
292                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
293                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
294                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
295                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
296                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
297                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
298                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
299                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
300                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
301                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
302                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
303                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
304                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
305                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
306                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
307                prt_time_count = 0, runnr = 0, skip_do_avs = 0, &
308                terminate_coupled = 0, terminate_coupled_remote = 0, &
309                timestep_count = 0
310
311    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
312                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
313                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
314                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
315                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
316                pch_index = 0, &
317                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
318                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
319                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
320                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
321                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
322                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
323                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
324
325    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
326
327    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
328                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
329                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
330                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
331                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
332                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
333                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
334                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
335                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
336                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
337                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
338                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
339                disturbance_created = .FALSE., &
340                first_call_advec_particles = .TRUE., &
341                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
342                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
343                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
344                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
345                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
346                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
347                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
348                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
349                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
350                plant_canopy = .FALSE., &
351                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
352                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
353                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
354                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
355                terminate_run = .FALSE., use_prior_plot1d_parameters = .FALSE.,&
356                use_reference = .FALSE., use_surface_fluxes = .FALSE., &
357                use_top_fluxes = .FALSE., use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., &
358                use_upstream_for_tke = .FALSE., wall_adjustment = .TRUE.
359
360    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
361                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
362
363    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
364             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
365             atmos_ocean_sign = 1.0, &
366             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
367             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
368             bottom_salinityflux = 0.0, &
369             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
370             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
371             building_wall_south = 9999999.9, cfl_factor = -1.0, &
372             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
373             disturbance_energy_limit = 0.01, &
374             disturbance_level_b = -9999999.9, &
375             disturbance_level_t = -9999999.9, &
376             drag_coefficient = 0.0, &
377             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
378             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
379             dt_data_output = 9999999.9, &
380             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
381             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
382             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
383             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
384             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
385             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
386             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
387             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
388             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
389             end_time = 0.0, &
390             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, kappa = 0.4, km_constant = -1.0, &
391             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
392             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
393             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
394             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
395             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
396             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
397             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
398             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
399             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
400             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
401             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
402             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
403             residual_limit = 1.0E-4, restart_time = 9999999.9, rho_reference, &
404             rho_surface, rif_max = 1.0, &
405             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
406             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
407             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
408             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
409             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
410             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
411             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
412             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
413             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
414             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
415             time_disturb = 0.0, &
416             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
417             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
418             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
419             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
420             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
421             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
422             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
423             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
424             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
425             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
426             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
427             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
428             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
429
430    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
431             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, &
432             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
433             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
434             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
435             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
436             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
437             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
438             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
439             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
440             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
441             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
442             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
443             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
444             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
445             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
446             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
447             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
448             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
449             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
450             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
451
452
453    SAVE
454
455 END MODULE control_parameters
456
457
458
459
460 MODULE cpulog
461
462!------------------------------------------------------------------------------!
463! Description:
464! ------------
465! Definition of variables for cpu-time measurements
466!------------------------------------------------------------------------------!
467
468    REAL ::  initial_wallclock_time
469
470    TYPE logpoint
471       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
472       INTEGER            ::  counts
473       CHARACTER (LEN=20) ::  place
474    END TYPE logpoint
475
476    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
477                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
478                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
479                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
480
481    SAVE
482
483 END MODULE cpulog
484
485
486
487
488 MODULE dvrp_variables
489
490!------------------------------------------------------------------------------!
491! Description:
492! ------------
493! Definition of variables used with dvrp-software
494!------------------------------------------------------------------------------!
495
496    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
497
498    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
499                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
500
501    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
502                           dvrp_file      = 'default',                    &
503                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
504                           dvrp_password  = '********',                   &
505                           dvrp_username  = ' '
506
507    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp, &
508                nz_dvrp
509
510    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
511
512    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
513                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
514
515    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
516                superelevation_y = 1.0
517
518#if defined( __decalpha )
519    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
520                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
521                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
522                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
523
524    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =       &
525                               (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,    &
526                                  25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),      &
527                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
528                               interval_a_dvrp = 0.0
529#else
530    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
531
532    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,        &
533                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
534                               interval_a_dvrp = 0.0
535
536    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
537                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
538                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
539                                     -1.0, 1.0 /
540
541    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
542                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
543#endif
544
545    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
546
547    TYPE steering
548       CHARACTER (LEN=20) ::  name
549       REAL               ::  min, max
550       INTEGER            ::  imin, imax
551    END TYPE steering
552
553    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
554
555    SAVE
556
557 END MODULE dvrp_variables
558
559
560
561
562 MODULE grid_variables
563
564!------------------------------------------------------------------------------!
565! Description:
566! ------------
567! Definition of grid spacings
568!------------------------------------------------------------------------------!
569
570    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
571
572    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
573
574    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
575                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
576                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
577                                          zu_s_inner, zw_w_inner
578
579    SAVE
580
581 END MODULE grid_variables
582
583
584
585
586 MODULE indices
587
588!------------------------------------------------------------------------------!
589! Description:
590! ------------
591! Definition of array bounds and number of gridpoints
592!------------------------------------------------------------------------------!
593
594    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nny, ny = 0, &
595                nya, nyn, nyna, nys, nysv, nnz, nz = 0, nza, nzb, nzb_diff,    &
596                nzt, nzta, nzt_diff
597
598    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
599                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
600                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
601
602    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
603                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
604                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
605                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
606                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
607
608    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
609
610    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
611                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
612                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
613                wall_flags_10
614
615    SAVE
616
617 END MODULE indices
618
619
620
621
622 MODULE interfaces
623
624!------------------------------------------------------------------------------!
625! Description:
626! ------------
627! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
628!------------------------------------------------------------------------------!
629
630    INTERFACE
631
632       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
633
634          USE cpulog
635
636          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
637          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
638          TYPE(logpoint)              ::  log_event
639
640       END SUBROUTINE cpu_log
641
642    END INTERFACE
643
644
645
646    INTERFACE
647
648       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
649                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
650          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
651          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
652          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
653          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
654          REAL                          ::  wert
655          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
656          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
657
658       END SUBROUTINE global_min_max
659
660    END INTERFACE
661
662    SAVE
663
664 END MODULE interfaces
665
666
667
668 MODULE pointer_interfaces
669
670!------------------------------------------------------------------------------!
671! Description:
672! ------------
673! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
674! prognostic_equations
675!------------------------------------------------------------------------------!
676
677    INTERFACE
678
679       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
680
681          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
682          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
683
684       END SUBROUTINE advec_s_bc
685
686    END INTERFACE
687
688
689    SAVE
690
691 END MODULE pointer_interfaces
692
693
694
695
696 MODULE model_1d
697
698!------------------------------------------------------------------------------!
699! Description:
700! ------------
701! Definition of variables for the 1D-model
702!------------------------------------------------------------------------------!
703
704    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
705                last_dt_change_1d = 0 
706
707    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
708
709    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
710                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
711                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
712                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
713                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
714                vsws1d, vsws1d_m, z01d
715
716
717    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
718                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
719                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
720                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
721
722    SAVE
723
724 END MODULE model_1d
725
726
727
728
729 MODULE netcdf_control
730
731!------------------------------------------------------------------------------!
732! Description:
733! ------------
734! Definition of parameters and variables for netcdf control.
735!------------------------------------------------------------------------------!
736
737#if defined( __netcdf )
738    USE netcdf
739#endif
740
741    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
742                           replace_num = 6
743
744    INTEGER ::  dots_num = 22
745
746    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
747                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
748                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
749
750    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
751         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
752            'z_i   ' /)
753
754    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
755         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
756            'z_i   ' /)
757
758    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
759          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
760             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
761             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
762             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
763             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
764
765    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
766          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
767             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
768             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
769             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
770             'm2/s2  ', 'number2' /)
771
772    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
773          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
774             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
775             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
776             'splptx ', 'splpty ', 'splptz ', 'mo_L   ',                       &
777             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
778
779    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
780          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
781             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
782             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
783             '%      ', '%      ', '%      ', 'm      ',                       &
784             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
785
786    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
787
788    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
789
790    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
791          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
792             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
793             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
794             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
795             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
796             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
797             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
798             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
799             'not_used        ' /)
800
801    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
802          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
803             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
804             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
805             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
806             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
807             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
808             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
809             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
810             'not_used        ' /)
811
812    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
813                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
814                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
815                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
816                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
817                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
818                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
819
820    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
821                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
822                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
823                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
824                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
825                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
826                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
827                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
828                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
829                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
830                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
831                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
832                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
833                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
834                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
835                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
836                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
837                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
838
839    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision 
840    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
841    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
842
843    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
844    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
845    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
846                                           id_var_z_pr
847    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
848
849
850    SAVE
851
852 END MODULE netcdf_control
853
854
855
856 MODULE particle_attributes
857
858!------------------------------------------------------------------------------!
859! Description:
860! ------------
861! Definition of variables used to compute particle transport
862!------------------------------------------------------------------------------!
863
864    USE array_kind
865
866    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
867                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
868
869#if defined( __parallel )
870    INTEGER ::  mpi_particle_type
871#endif
872    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
873                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
874                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
875                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
876                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
877                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
878                number_of_initial_tails = 0, particles_per_point = 1,          &
879                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
880                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
881
882    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
883
884    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
885    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
886
887    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
888                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
889                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
890                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
891                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
892                write_particle_statistics = .FALSE.
893    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
894
895    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
896                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
897                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
898                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
899                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
900                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
901                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
902                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
903
904    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
905                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
906                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
907                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
908                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
909
910    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
911
912
913    TYPE particle_type
914       SEQUENCE
915       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
916                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
917                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
918       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
919    END TYPE particle_type
920
921    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
922                                                       particles
923
924    TYPE particle_groups_type
925       SEQUENCE
926       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
927    END TYPE particle_groups_type
928
929    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
930                   particle_groups
931
932    SAVE
933
934 END MODULE particle_attributes
935
936
937
938
939
940 MODULE pegrid
941
942!------------------------------------------------------------------------------!
943! Description:
944! ------------
945! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
946! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
947! MPI-calls.
948!------------------------------------------------------------------------------!
949
950#if defined( __parallel )
951#if defined( __lc )
952    USE MPI
953#else
954    INCLUDE "mpif.h"
955#endif
956#endif
957    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = '', myid_char_14 = ''
958    INTEGER                ::  myid=0, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1, &
959                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
960
961#if defined( __parallel )
962#if defined( __mpi2 )
963    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
964#endif
965
966    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
967                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
968                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
969                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
970                type_x, type_x_int, type_xy
971
972    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
973
974    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
975
976    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
977    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
978                              remain_dims
979#endif
980
981    SAVE
982
983 END MODULE pegrid
984
985
986
987
988 MODULE profil_parameter
989
990!------------------------------------------------------------------------------!
991! Description:
992! ------------
993! Definition of variables which control PROFIL-output
994!------------------------------------------------------------------------------!
995
996    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
997
998    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
999
1000    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1001                                             cross_normalized_y = ' '
1002
1003    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1004                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1005                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1006                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1007                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1008                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1009                              ' L                  ',                         &
1010                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1011
1012    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1013                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1014                              'pot. temperature in K       ', &
1015                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1016                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1017                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1018                              'mixing length in m          ', &
1019                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1020
1021    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1022                           (/ ' u v                           ', &
1023                              ' pt                            ', &
1024                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1025                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1026                              ' km kh                         ', &
1027                              ' l                             ', &
1028                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1029
1030    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1031
1032    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1033                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1034                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1035                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1036                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1037                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1038                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1039                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1040                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1041                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1042               
1043
1044    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1045             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1046             cross_ts_uymax(20) = &
1047                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1048                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1049                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1050                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1051             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1052             cross_ts_uymin(20) = &
1053                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1054                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1055                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1056                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1057             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1058             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1059             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1060             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1061             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1062             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1063             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1064             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1065
1066    SAVE
1067
1068 END MODULE profil_parameter
1069
1070
1071
1072
1073 MODULE spectrum
1074
1075!------------------------------------------------------------------------------!
1076! Description:
1077! ------------
1078! Definition of quantities used for computing spectra
1079!------------------------------------------------------------------------------!
1080
1081    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1082                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1083    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1084    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1085    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1086                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1087                                              '-power spectrum of v     ', &
1088                                              '-power spectrum of w     ', &
1089                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1090                                              '-power spectrum of q     ' /)
1091    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1092                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1093                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1094                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1095                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1096                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1097
1098    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1099
1100    INTEGER ::  comp_spectra_level(10) = 999999,                   &
1101                lstyles(10) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1102                plot_spectra_level(10) = 999999
1103
1104    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1105
1106    SAVE
1107
1108 END MODULE spectrum
1109
1110
1111
1112
1113 MODULE statistics
1114
1115!------------------------------------------------------------------------------!
1116! Description:
1117! ------------
1118! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1119!------------------------------------------------------------------------------!
1120
1121    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1122    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1123    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1124    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1125    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1126    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1127    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1128    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1129                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1130                                              sums_up_fraction_l
1131    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1132
1133    SAVE
1134
1135 END MODULE statistics
1136
1137
1138
1139
1140 MODULE transpose_indices
1141
1142!------------------------------------------------------------------------------!
1143! Description:
1144! ------------
1145! Definition of indices for transposed arrays
1146!------------------------------------------------------------------------------!
1147
1148    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1149                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1150                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1151               
1152
1153    SAVE
1154
1155 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.