source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 151

Last change on this file since 151 was 151, checked in by raasch, 14 years ago

preliminary update for the turbulence recycling method

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 49.4 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow,
8! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
9! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
10! -myid_char_14
11!
12! Former revisions:
13! -----------------
14! $Id: modules.f90 151 2008-03-07 13:42:18Z raasch $
15!
16! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
17! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
18! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
19! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
20! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
21! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
22! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
23!
24! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
25! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
26! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
27! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
28! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
29! uswst*, vswst*
30!
31! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
32! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
33! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
34! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
35!
36! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
37! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
38! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
39! var_hom and var_sum renamed pr_palm
40!
41! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
42! +return_addres, return_username
43! Cpp-directive lcmuk renamed lc
44!
45! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
46! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
47! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
48! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
49! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
50! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
51! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
52! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
53! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
54! setting of palm version moved to main program
55!
56! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
57! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
58! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
59! Bugfix: p is not a pointer
60!
61! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
62!
63! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
64! version 3.1b (last under RCS control)
65!
66! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
67! Initial revision
68!
69!
70! Description:
71! ------------
72! Definition of variables for special advection schemes
73!------------------------------------------------------------------------------!
74
75    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
76
77    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
78    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
79                                          spl_tri_zw
80
81    SAVE
82
83 END MODULE advection
84
85
86
87
88 MODULE array_kind
89
90!------------------------------------------------------------------------------!
91! Description:
92! ------------
93! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
94! precision variables)
95!------------------------------------------------------------------------------!
96
97    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
98                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
99
100    SAVE
101
102 END MODULE array_kind
103
104
105
106
107 MODULE arrays_3d
108
109!------------------------------------------------------------------------------!
110! Description:
111! ------------
112! Definition of all arrays defined on the computational grid
113!------------------------------------------------------------------------------!
114
115    USE array_kind
116
117    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
118          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
119          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
120          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
121
122    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
123          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
124          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
125
126    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
127          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
128          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
129          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
130
131    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
132          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
133          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
134          vsws_m, vswst_m
135
136    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
137          cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, l_wall, tend,              &
138          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,       &
139          w_m_n, w_m_r, w_m_s
140
141    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
142          ql_v, ql_vp
143
144    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
145          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
146          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
147          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
148
149    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
150          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
151          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
152          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
153
154    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
155
156    SAVE
157
158 END MODULE arrays_3d
159
160
161
162
163 MODULE averaging
164
165!------------------------------------------------------------------------------!
166! Description:
167! ------------
168! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
169!------------------------------------------------------------------------------!
170
171    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
172                                          ts_av, us_av, z0_av
173
174    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
175          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
176          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
177
178 END MODULE averaging
179
180
181
182
183 MODULE cloud_parameters
184
185!------------------------------------------------------------------------------!
186! Description:
187! ------------
188! Definition of variables and constants for cloud physics
189!------------------------------------------------------------------------------!
190
191    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
192              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
193              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
194              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
195              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
196
197    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
198
199    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
200                                          precipitation_rate
201
202    SAVE
203
204 END MODULE cloud_parameters
205
206
207
208
209 MODULE constants
210
211!------------------------------------------------------------------------------!
212! Description:
213! ------------
214! Definition of general constants
215!------------------------------------------------------------------------------!
216
217    REAL    ::  pi = 3.141592654
218
219    SAVE
220
221 END MODULE constants
222
223
224
225
226 MODULE control_parameters
227
228!------------------------------------------------------------------------------!
229! Description:
230! ------------
231! Definition of parameters for program control
232!------------------------------------------------------------------------------!
233
234    TYPE plot_precision
235       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
236       INTEGER           ::  precision
237    END TYPE plot_precision
238
239    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
240                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
241                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
242                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
243                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
244
245    TYPE file_status
246       LOGICAL ::  opened, opened_before
247    END TYPE file_status
248
249    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
250
251
252    CHARACTER (LEN=1)   ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
253    CHARACTER (LEN=2)   ::  coupling_char = ''
254    CHARACTER (LEN=5)   ::  write_binary = 'false'
255    CHARACTER (LEN=6)   ::  grid_matching = 'match'
256    CHARACTER (LEN=8)   ::  run_date, run_time
257    CHARACTER (LEN=9)   ::  simulated_time_chr
258    CHARACTER (LEN=12)  ::  version = ' ', revision = ' '
259    CHARACTER (LEN=16)  ::  loop_optimization = 'default', &
260                            momentum_advec = 'pw-scheme', &
261                            psolver = 'poisfft', &
262                            scalar_advec = 'pw-scheme'
263    CHARACTER (LEN=20)  ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
264                            bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
265                            bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
266                            bc_pt_t = 'initial_gradient', &
267                            bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
268                            bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
269                            bc_sa_t = 'neumann', &
270                            bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
271                            canopy_mode = 'block', &
272                            coupling_mode = 'uncoupled', &
273                            coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
274                            dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
275                            fft_method = 'system-specific', &
276                            mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
277                            random_generator = 'numerical-recipes', &
278                            return_addres, return_username, &
279                            timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
280    CHARACTER (LEN=40)  ::  avs_data_file, topography = 'flat'
281    CHARACTER (LEN=64)  ::  host
282    CHARACTER (LEN=80)  ::  log_message, run_identifier
283    CHARACTER (LEN=100) ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
284
285    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
286    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
287    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
288                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
289    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
290    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
291    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
292
293    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
294
295    INTEGER ::  average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
296                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
297                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
298                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
299                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
300                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
301                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
302                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
303                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
304                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
305                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
306                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
307                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
308                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
309                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
310                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
311                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
312                prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
313                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
314                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
315
316    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
317                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
318                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
319                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
320                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
321                pch_index = 0, &
322                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
323                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
324                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
325                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
326                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
327                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
328                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
329
330    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
331
332    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
333                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
334                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
335                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
336                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
337                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
338                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
339                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
340                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
341                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
342                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
343                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
344                disturbance_created = .FALSE., &
345                first_call_advec_particles = .TRUE., &
346                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
347                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
348                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
349                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
350                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
351                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
352                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
353                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
354                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
355                plant_canopy = .FALSE., &
356                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
357                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
358                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
359                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
360                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
361                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
362                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
363                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
364                wall_adjustment = .TRUE.
365
366    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
367                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
368
369    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
370             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
371             atmos_ocean_sign = 1.0, &
372             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
373             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
374             bottom_salinityflux = 0.0, &
375             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
376             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
377             building_wall_south = 9999999.9, cfl_factor = -1.0, &
378             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
379             disturbance_energy_limit = 0.01, &
380             disturbance_level_b = -9999999.9, &
381             disturbance_level_t = -9999999.9, &
382             drag_coefficient = 0.0, &
383             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
384             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
385             dt_data_output = 9999999.9, &
386             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
387             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
388             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
389             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
390             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
391             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
392             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
393             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
394             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
395             end_time = 0.0, &
396             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
397             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
398             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
399             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
400             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
401             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
402             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
403             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
404             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
405             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
406             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
407             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
408             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
409             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
410             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
411             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
412             rif_max = 1.0, &
413             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
414             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
415             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
416             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
417             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
418             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
419             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
420             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
421             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
422             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
423             time_disturb = 0.0, &
424             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
425             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
426             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
427             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
428             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
429             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
430             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
431             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
432             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
433             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
434             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
435             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
436             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
437
438    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
439             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, &
440             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
441             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
442             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
443             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
444             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
445             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
446             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
447             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
448             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
449             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
450             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
451             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
452             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
453             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
454             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
455             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
456             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
457             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
458             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
459
460
461    SAVE
462
463 END MODULE control_parameters
464
465
466
467
468 MODULE cpulog
469
470!------------------------------------------------------------------------------!
471! Description:
472! ------------
473! Definition of variables for cpu-time measurements
474!------------------------------------------------------------------------------!
475
476    REAL ::  initial_wallclock_time
477
478    TYPE logpoint
479       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
480       INTEGER            ::  counts
481       CHARACTER (LEN=20) ::  place
482    END TYPE logpoint
483
484    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
485                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
486                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
487                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
488
489    SAVE
490
491 END MODULE cpulog
492
493
494
495
496 MODULE dvrp_variables
497
498!------------------------------------------------------------------------------!
499! Description:
500! ------------
501! Definition of variables used with dvrp-software
502!------------------------------------------------------------------------------!
503
504    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
505
506    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
507                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
508
509    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
510                           dvrp_file      = 'default',                    &
511                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
512                           dvrp_password  = '********',                   &
513                           dvrp_username  = ' '
514
515    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp, &
516                nz_dvrp
517
518    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
519
520    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
521                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
522
523    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
524                superelevation_y = 1.0
525
526#if defined( __decalpha )
527    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
528                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
529                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
530                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
531
532    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =       &
533                               (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,    &
534                                  25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),      &
535                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
536                               interval_a_dvrp = 0.0
537#else
538    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
539
540    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,        &
541                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
542                               interval_a_dvrp = 0.0
543
544    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
545                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
546                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
547                                     -1.0, 1.0 /
548
549    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
550                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
551#endif
552
553    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
554
555    TYPE steering
556       CHARACTER (LEN=20) ::  name
557       REAL               ::  min, max
558       INTEGER            ::  imin, imax
559    END TYPE steering
560
561    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
562
563    SAVE
564
565 END MODULE dvrp_variables
566
567
568
569
570 MODULE grid_variables
571
572!------------------------------------------------------------------------------!
573! Description:
574! ------------
575! Definition of grid spacings
576!------------------------------------------------------------------------------!
577
578    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
579
580    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
581
582    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
583                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
584                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
585                                          zu_s_inner, zw_w_inner
586
587    SAVE
588
589 END MODULE grid_variables
590
591
592
593
594 MODULE indices
595
596!------------------------------------------------------------------------------!
597! Description:
598! ------------
599! Definition of array bounds and number of gridpoints
600!------------------------------------------------------------------------------!
601
602    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
603                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
604                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
605
606    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
607                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
608                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
609
610    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
611                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
612                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
613                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
614                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
615
616    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
617
618    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
619                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
620                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
621                wall_flags_10
622
623    SAVE
624
625 END MODULE indices
626
627
628
629
630 MODULE interfaces
631
632!------------------------------------------------------------------------------!
633! Description:
634! ------------
635! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
636!------------------------------------------------------------------------------!
637
638    INTERFACE
639
640       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
641
642          USE cpulog
643
644          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
645          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
646          TYPE(logpoint)              ::  log_event
647
648       END SUBROUTINE cpu_log
649
650    END INTERFACE
651
652
653
654    INTERFACE
655
656       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
657                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
658          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
659          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
660          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
661          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
662          REAL                          ::  wert
663          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
664          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
665
666       END SUBROUTINE global_min_max
667
668    END INTERFACE
669
670    SAVE
671
672 END MODULE interfaces
673
674
675
676 MODULE pointer_interfaces
677
678!------------------------------------------------------------------------------!
679! Description:
680! ------------
681! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
682! prognostic_equations
683!------------------------------------------------------------------------------!
684
685    INTERFACE
686
687       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
688
689          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
690          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
691
692       END SUBROUTINE advec_s_bc
693
694    END INTERFACE
695
696
697    SAVE
698
699 END MODULE pointer_interfaces
700
701
702
703
704 MODULE model_1d
705
706!------------------------------------------------------------------------------!
707! Description:
708! ------------
709! Definition of variables for the 1D-model
710!------------------------------------------------------------------------------!
711
712    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
713                last_dt_change_1d = 0 
714
715    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
716
717    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
718                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
719                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
720                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
721                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
722                vsws1d, vsws1d_m, z01d
723
724
725    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
726                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
727                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
728                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
729
730    SAVE
731
732 END MODULE model_1d
733
734
735
736
737 MODULE netcdf_control
738
739!------------------------------------------------------------------------------!
740! Description:
741! ------------
742! Definition of parameters and variables for netcdf control.
743!------------------------------------------------------------------------------!
744
745#if defined( __netcdf )
746    USE netcdf
747#endif
748
749    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
750                           replace_num = 6
751
752    INTEGER ::  dots_num = 22
753
754    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
755                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
756                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
757
758    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
759         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
760            'z_i   ' /)
761
762    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
763         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
764            'z_i   ' /)
765
766    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
767          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
768             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
769             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
770             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
771             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
772
773    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
774          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
775             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
776             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
777             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
778             'm2/s2  ', 'number2' /)
779
780    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
781          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
782             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
783             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
784             'splptx ', 'splpty ', 'splptz ', 'mo_L   ',                       &
785             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
786
787    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
788          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
789             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
790             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
791             '%      ', '%      ', '%      ', 'm      ',                       &
792             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
793
794    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
795
796    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
797
798    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
799          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
800             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
801             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
802             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
803             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
804             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
805             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
806             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
807             'not_used        ' /)
808
809    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
810          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
811             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
812             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
813             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
814             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
815             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
816             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
817             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
818             'not_used        ' /)
819
820    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
821                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
822                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
823                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
824                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
825                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
826                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
827
828    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
829                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
830                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
831                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
832                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
833                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
834                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
835                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
836                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
837                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
838                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
839                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
840                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
841                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
842                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
843                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
844                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
845                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
846
847    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision
848    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
849    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
850
851    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
852    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
853    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
854                                           id_var_z_pr
855    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
856
857
858    SAVE
859
860 END MODULE netcdf_control
861
862
863
864 MODULE particle_attributes
865
866!------------------------------------------------------------------------------!
867! Description:
868! ------------
869! Definition of variables used to compute particle transport
870!------------------------------------------------------------------------------!
871
872    USE array_kind
873
874    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
875                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
876
877#if defined( __parallel )
878    INTEGER ::  mpi_particle_type
879#endif
880    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
881                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
882                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
883                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
884                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
885                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
886                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
887                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
888                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
889                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
890
891    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
892
893    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
894    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
895
896    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
897                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
898                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
899                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
900                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
901                write_particle_statistics = .FALSE.
902    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
903
904    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
905                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
906                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
907                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
908                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
909                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
910                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
911                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
912
913    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
914                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
915                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
916                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
917                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
918
919    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
920
921
922    TYPE particle_type
923       SEQUENCE
924       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
925                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
926                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
927       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
928    END TYPE particle_type
929
930    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
931                                                       particles
932
933    TYPE particle_groups_type
934       SEQUENCE
935       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
936    END TYPE particle_groups_type
937
938    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
939                   particle_groups
940
941    SAVE
942
943 END MODULE particle_attributes
944
945
946
947
948
949 MODULE pegrid
950
951!------------------------------------------------------------------------------!
952! Description:
953! ------------
954! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
955! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
956! MPI-calls.
957!------------------------------------------------------------------------------!
958
959#if defined( __parallel )
960#if defined( __lc )
961    USE MPI
962#else
963    INCLUDE "mpif.h"
964#endif
965#endif
966    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
967    INTEGER                ::  id_inflow, myid=0, npex = -1, npey = -1,  &
968                               numprocs = 1, numprocs_previous_run = -1, &
969                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
970
971    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
972                                             hor_index_bounds_previous_run
973
974#if defined( __parallel )
975#if defined( __mpi2 )
976    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
977#endif
978
979    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
980                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
981                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
982                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
983                type_x, type_x_int, type_xy
984
985    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
986
987    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
988
989    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
990    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
991                              remain_dims
992#endif
993
994    SAVE
995
996 END MODULE pegrid
997
998
999
1000
1001 MODULE profil_parameter
1002
1003!------------------------------------------------------------------------------!
1004! Description:
1005! ------------
1006! Definition of variables which control PROFIL-output
1007!------------------------------------------------------------------------------!
1008
1009    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1010
1011    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1012
1013    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1014                                             cross_normalized_y = ' '
1015
1016    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1017                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1018                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1019                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1020                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1021                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1022                              ' L                  ',                         &
1023                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1024
1025    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1026                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1027                              'pot. temperature in K       ', &
1028                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1029                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1030                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1031                              'mixing length in m          ', &
1032                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1033
1034    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1035                           (/ ' u v                           ', &
1036                              ' pt                            ', &
1037                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1038                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1039                              ' km kh                         ', &
1040                              ' l                             ', &
1041                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1042
1043    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1044
1045    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1046                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1047                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1048                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1049                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1050                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1051                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1052                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1053                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1054                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1055               
1056
1057    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1058             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1059             cross_ts_uymax(20) = &
1060                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1061                                999.999, 999.999, 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_uymax_computed(20) = 999.999, &
1065             cross_ts_uymin(20) = &
1066                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1067                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1068                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1069                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1070             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1071             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1072             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1073             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1074             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1075             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1076             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1077             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1078
1079    SAVE
1080
1081 END MODULE profil_parameter
1082
1083
1084
1085
1086 MODULE spectrum
1087
1088!------------------------------------------------------------------------------!
1089! Description:
1090! ------------
1091! Definition of quantities used for computing spectra
1092!------------------------------------------------------------------------------!
1093
1094    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1095                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1096    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1097    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1098    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1099                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1100                                              '-power spectrum of v     ', &
1101                                              '-power spectrum of w     ', &
1102                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1103                                              '-power spectrum of q     ' /)
1104    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1105                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1106                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1107                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1108                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1109                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1110
1111    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1112
1113    INTEGER ::  comp_spectra_level(10) = 999999,                   &
1114                lstyles(10) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1115                plot_spectra_level(10) = 999999
1116
1117    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1118
1119    SAVE
1120
1121 END MODULE spectrum
1122
1123
1124
1125
1126 MODULE statistics
1127
1128!------------------------------------------------------------------------------!
1129! Description:
1130! ------------
1131! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1132!------------------------------------------------------------------------------!
1133
1134    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1135    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1136    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1137    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1138    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1139    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1140    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1141    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1142                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1143                                              sums_up_fraction_l
1144    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1145
1146    SAVE
1147
1148 END MODULE statistics
1149
1150
1151
1152
1153 MODULE transpose_indices
1154
1155!------------------------------------------------------------------------------!
1156! Description:
1157! ------------
1158! Definition of indices for transposed arrays
1159!------------------------------------------------------------------------------!
1160
1161    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1162                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1163                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1164               
1165
1166    SAVE
1167
1168 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.