source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 146

Last change on this file since 146 was 146, checked in by raasch, 14 years ago

further updates for turbulent inflow: PE-grid change for restart is working

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 48.9 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, numprocs_previous_run
8! -myid_char_14
9!
10! Former revisions:
11! -----------------
12! $Id: modules.f90 146 2008-01-17 13:08:34Z raasch $
13!
14! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
15! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
16! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
17! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
18! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
19! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
20! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
21!
22! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
23! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
24! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
25! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
26! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
27! uswst*, vswst*
28!
29! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
30! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
31! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
32! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
33!
34! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
35! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
36! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
37! var_hom and var_sum renamed pr_palm
38!
39! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
40! +return_addres, return_username
41! Cpp-directive lcmuk renamed lc
42!
43! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
44! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
45! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
46! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
47! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
48! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
49! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
50! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
51! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
52! setting of palm version moved to main program
53!
54! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
55! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
56! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
57! Bugfix: p is not a pointer
58!
59! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
60!
61! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
62! version 3.1b (last under RCS control)
63!
64! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
65! Initial revision
66!
67!
68! Description:
69! ------------
70! Definition of variables for special advection schemes
71!------------------------------------------------------------------------------!
72
73    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
74
75    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
76    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
77                                          spl_tri_zw
78
79    SAVE
80
81 END MODULE advection
82
83
84
85
86 MODULE array_kind
87
88!------------------------------------------------------------------------------!
89! Description:
90! ------------
91! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
92! precision variables)
93!------------------------------------------------------------------------------!
94
95    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
96                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
97
98    SAVE
99
100 END MODULE array_kind
101
102
103
104
105 MODULE arrays_3d
106
107!------------------------------------------------------------------------------!
108! Description:
109! ------------
110! Definition of all arrays defined on the computational grid
111!------------------------------------------------------------------------------!
112
113    USE array_kind
114
115    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
116          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, &
117          pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg,     &
118          v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
119
120    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
121          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg, pt_slope_ref,    &
122          qs, qswst_remote, ts, us, z0
123
124    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
125          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
126          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
127          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
128
129    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
130          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
131          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
132          vsws_m, vswst_m
133
134    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
135          cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, l_wall, tend,              &
136          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,       &
137          w_m_n, w_m_r, w_m_s
138
139    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
140          ql_v, ql_vp
141
142    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
143          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
144          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
145          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
146
147    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
148          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
149          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
150          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
151
152    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
153
154    SAVE
155
156 END MODULE arrays_3d
157
158
159
160
161 MODULE averaging
162
163!------------------------------------------------------------------------------!
164! Description:
165! ------------
166! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
167!------------------------------------------------------------------------------!
168
169    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
170                                          ts_av, us_av, z0_av
171
172    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
173          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
174          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
175
176 END MODULE averaging
177
178
179
180
181 MODULE cloud_parameters
182
183!------------------------------------------------------------------------------!
184! Description:
185! ------------
186! Definition of variables and constants for cloud physics
187!------------------------------------------------------------------------------!
188
189    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
190              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
191              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
192              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
193              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
194
195    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
196
197    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
198                                          precipitation_rate
199
200    SAVE
201
202 END MODULE cloud_parameters
203
204
205
206
207 MODULE constants
208
209!------------------------------------------------------------------------------!
210! Description:
211! ------------
212! Definition of general constants
213!------------------------------------------------------------------------------!
214
215    REAL    ::  pi = 3.141592654
216
217    SAVE
218
219 END MODULE constants
220
221
222
223
224 MODULE control_parameters
225
226!------------------------------------------------------------------------------!
227! Description:
228! ------------
229! Definition of parameters for program control
230!------------------------------------------------------------------------------!
231
232    TYPE plot_precision
233       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
234       INTEGER           ::  precision
235    END TYPE plot_precision
236
237    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
238                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
239                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
240                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
241                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
242
243    TYPE file_status
244       LOGICAL ::  opened, opened_before
245    END TYPE file_status
246
247    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
248
249
250    CHARACTER (LEN=1)   ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
251    CHARACTER (LEN=2)   ::  coupling_char = ''
252    CHARACTER (LEN=5)   ::  write_binary = 'false'
253    CHARACTER (LEN=6)   ::  grid_matching = 'match'
254    CHARACTER (LEN=8)   ::  run_date, run_time
255    CHARACTER (LEN=9)   ::  simulated_time_chr
256    CHARACTER (LEN=12)  ::  version = ' ', revision = ' '
257    CHARACTER (LEN=16)  ::  loop_optimization = 'default', &
258                            momentum_advec = 'pw-scheme', &
259                            psolver = 'poisfft', &
260                            scalar_advec = 'pw-scheme'
261    CHARACTER (LEN=20)  ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
262                            bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
263                            bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
264                            bc_pt_t = 'initial_gradient', &
265                            bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
266                            bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
267                            bc_sa_t = 'neumann', &
268                            bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
269                            canopy_mode = 'block', &
270                            coupling_mode = 'uncoupled', &
271                            coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
272                            dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
273                            fft_method = 'system-specific', &
274                            mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
275                            random_generator = 'numerical-recipes', &
276                            return_addres, return_username, &
277                            timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
278    CHARACTER (LEN=40)  ::  avs_data_file, topography = 'flat'
279    CHARACTER (LEN=64)  ::  host
280    CHARACTER (LEN=80)  ::  log_message, run_identifier
281    CHARACTER (LEN=100) ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
282
283    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
284    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
285    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
286                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
287    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
288    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
289    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
290
291    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
292
293    INTEGER ::  average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
294                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
295                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
296                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
297                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
298                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
299                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
300                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
301                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
302                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
303                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
304                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
305                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
306                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
307                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
308                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
309                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
310                prt_time_count = 0, runnr = 0, skip_do_avs = 0, &
311                terminate_coupled = 0, terminate_coupled_remote = 0, &
312                timestep_count = 0
313
314    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
315                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
316                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
317                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
318                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
319                pch_index = 0, &
320                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
321                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
322                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
323                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
324                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
325                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
326                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
327
328    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
329
330    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
331                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
332                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
333                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
334                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
335                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
336                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
337                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
338                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
339                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
340                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
341                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
342                disturbance_created = .FALSE., &
343                first_call_advec_particles = .TRUE., &
344                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
345                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
346                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
347                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
348                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
349                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
350                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
351                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
352                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
353                plant_canopy = .FALSE., &
354                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
355                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
356                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
357                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
358                terminate_run = .FALSE., use_prior_plot1d_parameters = .FALSE.,&
359                use_reference = .FALSE., use_surface_fluxes = .FALSE., &
360                use_top_fluxes = .FALSE., use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., &
361                use_upstream_for_tke = .FALSE., wall_adjustment = .TRUE.
362
363    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
364                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
365
366    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
367             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
368             atmos_ocean_sign = 1.0, &
369             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
370             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
371             bottom_salinityflux = 0.0, &
372             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
373             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
374             building_wall_south = 9999999.9, cfl_factor = -1.0, &
375             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
376             disturbance_energy_limit = 0.01, &
377             disturbance_level_b = -9999999.9, &
378             disturbance_level_t = -9999999.9, &
379             drag_coefficient = 0.0, &
380             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
381             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
382             dt_data_output = 9999999.9, &
383             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
384             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
385             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
386             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
387             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
388             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
389             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
390             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
391             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
392             end_time = 0.0, &
393             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, kappa = 0.4, km_constant = -1.0, &
394             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
395             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
396             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
397             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
398             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
399             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
400             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
401             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
402             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
403             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
404             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
405             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
406             residual_limit = 1.0E-4, restart_time = 9999999.9, rho_reference, &
407             rho_surface, rif_max = 1.0, &
408             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
409             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
410             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
411             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
412             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
413             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
414             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
415             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
416             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
417             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
418             time_disturb = 0.0, &
419             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
420             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
421             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
422             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
423             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
424             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
425             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
426             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
427             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
428             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
429             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
430             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
431             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
432
433    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
434             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, &
435             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
436             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
437             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
438             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
439             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
440             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
441             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
442             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
443             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
444             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
445             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
446             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
447             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
448             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
449             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
450             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
451             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
452             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
453             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
454
455
456    SAVE
457
458 END MODULE control_parameters
459
460
461
462
463 MODULE cpulog
464
465!------------------------------------------------------------------------------!
466! Description:
467! ------------
468! Definition of variables for cpu-time measurements
469!------------------------------------------------------------------------------!
470
471    REAL ::  initial_wallclock_time
472
473    TYPE logpoint
474       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
475       INTEGER            ::  counts
476       CHARACTER (LEN=20) ::  place
477    END TYPE logpoint
478
479    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
480                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
481                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
482                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
483
484    SAVE
485
486 END MODULE cpulog
487
488
489
490
491 MODULE dvrp_variables
492
493!------------------------------------------------------------------------------!
494! Description:
495! ------------
496! Definition of variables used with dvrp-software
497!------------------------------------------------------------------------------!
498
499    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
500
501    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
502                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
503
504    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
505                           dvrp_file      = 'default',                    &
506                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
507                           dvrp_password  = '********',                   &
508                           dvrp_username  = ' '
509
510    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp, &
511                nz_dvrp
512
513    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
514
515    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
516                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
517
518    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
519                superelevation_y = 1.0
520
521#if defined( __decalpha )
522    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
523                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
524                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
525                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
526
527    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =       &
528                               (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,    &
529                                  25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),      &
530                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
531                               interval_a_dvrp = 0.0
532#else
533    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
534
535    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,        &
536                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
537                               interval_a_dvrp = 0.0
538
539    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
540                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
541                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
542                                     -1.0, 1.0 /
543
544    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
545                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
546#endif
547
548    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
549
550    TYPE steering
551       CHARACTER (LEN=20) ::  name
552       REAL               ::  min, max
553       INTEGER            ::  imin, imax
554    END TYPE steering
555
556    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
557
558    SAVE
559
560 END MODULE dvrp_variables
561
562
563
564
565 MODULE grid_variables
566
567!------------------------------------------------------------------------------!
568! Description:
569! ------------
570! Definition of grid spacings
571!------------------------------------------------------------------------------!
572
573    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
574
575    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
576
577    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
578                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
579                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
580                                          zu_s_inner, zw_w_inner
581
582    SAVE
583
584 END MODULE grid_variables
585
586
587
588
589 MODULE indices
590
591!------------------------------------------------------------------------------!
592! Description:
593! ------------
594! Definition of array bounds and number of gridpoints
595!------------------------------------------------------------------------------!
596
597    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nny, ny = 0, &
598                nya, nyn, nyna, nys, nysv, nnz, nz = 0, nza, nzb, nzb_diff,    &
599                nzt, nzta, nzt_diff
600
601    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
602                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
603                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
604
605    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
606                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
607                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
608                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
609                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
610
611    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
612
613    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
614                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
615                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
616                wall_flags_10
617
618    SAVE
619
620 END MODULE indices
621
622
623
624
625 MODULE interfaces
626
627!------------------------------------------------------------------------------!
628! Description:
629! ------------
630! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
631!------------------------------------------------------------------------------!
632
633    INTERFACE
634
635       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
636
637          USE cpulog
638
639          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
640          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
641          TYPE(logpoint)              ::  log_event
642
643       END SUBROUTINE cpu_log
644
645    END INTERFACE
646
647
648
649    INTERFACE
650
651       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
652                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
653          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
654          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
655          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
656          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
657          REAL                          ::  wert
658          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
659          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
660
661       END SUBROUTINE global_min_max
662
663    END INTERFACE
664
665    SAVE
666
667 END MODULE interfaces
668
669
670
671 MODULE pointer_interfaces
672
673!------------------------------------------------------------------------------!
674! Description:
675! ------------
676! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
677! prognostic_equations
678!------------------------------------------------------------------------------!
679
680    INTERFACE
681
682       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
683
684          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
685          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
686
687       END SUBROUTINE advec_s_bc
688
689    END INTERFACE
690
691
692    SAVE
693
694 END MODULE pointer_interfaces
695
696
697
698
699 MODULE model_1d
700
701!------------------------------------------------------------------------------!
702! Description:
703! ------------
704! Definition of variables for the 1D-model
705!------------------------------------------------------------------------------!
706
707    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
708                last_dt_change_1d = 0 
709
710    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
711
712    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
713                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
714                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
715                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
716                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
717                vsws1d, vsws1d_m, z01d
718
719
720    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
721                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
722                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
723                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
724
725    SAVE
726
727 END MODULE model_1d
728
729
730
731
732 MODULE netcdf_control
733
734!------------------------------------------------------------------------------!
735! Description:
736! ------------
737! Definition of parameters and variables for netcdf control.
738!------------------------------------------------------------------------------!
739
740#if defined( __netcdf )
741    USE netcdf
742#endif
743
744    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
745                           replace_num = 6
746
747    INTEGER ::  dots_num = 22
748
749    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
750                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
751                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
752
753    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
754         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
755            'z_i   ' /)
756
757    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
758         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
759            'z_i   ' /)
760
761    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
762          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
763             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
764             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
765             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
766             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
767
768    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
769          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
770             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
771             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
772             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
773             'm2/s2  ', 'number2' /)
774
775    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
776          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
777             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
778             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
779             'splptx ', 'splpty ', 'splptz ', 'mo_L   ',                       &
780             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
781
782    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
783          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
784             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
785             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
786             '%      ', '%      ', '%      ', 'm      ',                       &
787             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
788
789    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
790
791    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
792
793    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
794          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
795             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
796             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
797             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
798             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
799             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
800             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
801             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
802             'not_used        ' /)
803
804    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
805          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
806             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
807             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
808             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
809             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
810             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
811             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
812             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
813             'not_used        ' /)
814
815    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
816                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
817                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
818                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
819                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
820                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
821                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
822
823    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
824                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
825                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
826                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
827                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
828                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
829                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
830                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
831                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
832                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
833                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
834                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
835                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
836                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
837                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
838                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
839                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
840                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
841
842    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision
843    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
844    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
845
846    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
847    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
848    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
849                                           id_var_z_pr
850    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
851
852
853    SAVE
854
855 END MODULE netcdf_control
856
857
858
859 MODULE particle_attributes
860
861!------------------------------------------------------------------------------!
862! Description:
863! ------------
864! Definition of variables used to compute particle transport
865!------------------------------------------------------------------------------!
866
867    USE array_kind
868
869    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
870                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
871
872#if defined( __parallel )
873    INTEGER ::  mpi_particle_type
874#endif
875    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
876                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
877                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
878                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
879                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
880                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
881                number_of_initial_tails = 0, particles_per_point = 1,          &
882                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
883                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
884
885    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
886
887    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
888    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
889
890    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
891                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
892                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
893                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
894                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
895                write_particle_statistics = .FALSE.
896    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
897
898    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
899                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
900                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
901                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
902                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
903                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
904                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
905                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
906
907    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
908                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
909                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
910                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
911                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
912
913    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
914
915
916    TYPE particle_type
917       SEQUENCE
918       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
919                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
920                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
921       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
922    END TYPE particle_type
923
924    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
925                                                       particles
926
927    TYPE particle_groups_type
928       SEQUENCE
929       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
930    END TYPE particle_groups_type
931
932    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
933                   particle_groups
934
935    SAVE
936
937 END MODULE particle_attributes
938
939
940
941
942
943 MODULE pegrid
944
945!------------------------------------------------------------------------------!
946! Description:
947! ------------
948! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
949! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
950! MPI-calls.
951!------------------------------------------------------------------------------!
952
953#if defined( __parallel )
954#if defined( __lc )
955    USE MPI
956#else
957    INCLUDE "mpif.h"
958#endif
959#endif
960    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
961    INTEGER                ::  myid=0, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1, &
962                               numprocs_previous_run = -1,                 &
963                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
964
965    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
966                                             hor_index_bounds_previous_run
967
968#if defined( __parallel )
969#if defined( __mpi2 )
970    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
971#endif
972
973    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
974                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
975                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
976                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
977                type_x, type_x_int, type_xy
978
979    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
980
981    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
982
983    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
984    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
985                              remain_dims
986#endif
987
988    SAVE
989
990 END MODULE pegrid
991
992
993
994
995 MODULE profil_parameter
996
997!------------------------------------------------------------------------------!
998! Description:
999! ------------
1000! Definition of variables which control PROFIL-output
1001!------------------------------------------------------------------------------!
1002
1003    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1004
1005    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1006
1007    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1008                                             cross_normalized_y = ' '
1009
1010    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1011                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1012                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1013                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1014                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1015                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1016                              ' L                  ',                         &
1017                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1018
1019    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1020                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1021                              'pot. temperature in K       ', &
1022                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1023                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1024                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1025                              'mixing length in m          ', &
1026                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1027
1028    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1029                           (/ ' u v                           ', &
1030                              ' pt                            ', &
1031                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1032                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1033                              ' km kh                         ', &
1034                              ' l                             ', &
1035                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1036
1037    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1038
1039    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1040                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1041                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1042                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1043                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1044                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1045                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1046                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1047                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1048                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1049               
1050
1051    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1052             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1053             cross_ts_uymax(20) = &
1054                             (/ 999.999, 999.999, 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                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1058             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1059             cross_ts_uymin(20) = &
1060                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1061                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1062                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1063                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1064             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1065             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1066             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1067             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1068             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1069             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1070             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1071             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1072
1073    SAVE
1074
1075 END MODULE profil_parameter
1076
1077
1078
1079
1080 MODULE spectrum
1081
1082!------------------------------------------------------------------------------!
1083! Description:
1084! ------------
1085! Definition of quantities used for computing spectra
1086!------------------------------------------------------------------------------!
1087
1088    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1089                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1090    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1091    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1092    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1093                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1094                                              '-power spectrum of v     ', &
1095                                              '-power spectrum of w     ', &
1096                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1097                                              '-power spectrum of q     ' /)
1098    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1099                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1100                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1101                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1102                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1103                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1104
1105    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1106
1107    INTEGER ::  comp_spectra_level(10) = 999999,                   &
1108                lstyles(10) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1109                plot_spectra_level(10) = 999999
1110
1111    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1112
1113    SAVE
1114
1115 END MODULE spectrum
1116
1117
1118
1119
1120 MODULE statistics
1121
1122!------------------------------------------------------------------------------!
1123! Description:
1124! ------------
1125! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1126!------------------------------------------------------------------------------!
1127
1128    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1129    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1130    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1131    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1132    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1133    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1134    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1135    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1136                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1137                                              sums_up_fraction_l
1138    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1139
1140    SAVE
1141
1142 END MODULE statistics
1143
1144
1145
1146
1147 MODULE transpose_indices
1148
1149!------------------------------------------------------------------------------!
1150! Description:
1151! ------------
1152! Definition of indices for transposed arrays
1153!------------------------------------------------------------------------------!
1154
1155    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1156                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1157                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1158               
1159
1160    SAVE
1161
1162 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.