source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 163

Last change on this file since 163 was 163, checked in by raasch, 15 years ago

bugfixes for turbulent inflow in init_pegrid, inflow_turbulence, and init_3d_model

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 49.6 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! +canopy_heat_flux, cthf, lai,
8! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
9! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
10! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
11! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
12! -myid_char_14
13!
14! Former revisions:
15! -----------------
16! $Id: modules.f90 163 2008-05-05 14:09:05Z raasch $
17!
18! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
19! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
20! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
21! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
22! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
23! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
24! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
25!
26! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
27! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
28! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
29! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
30! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
31! uswst*, vswst*
32!
33! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
34! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
35! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
36! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
37!
38! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
39! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
40! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
41! var_hom and var_sum renamed pr_palm
42!
43! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
44! +return_addres, return_username
45! Cpp-directive lcmuk renamed lc
46!
47! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
48! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
49! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
50! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
51! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
52! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
53! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
54! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
55! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
56! setting of palm version moved to main program
57!
58! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
59! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
60! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
61! Bugfix: p is not a pointer
62!
63! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
64!
65! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
66! version 3.1b (last under RCS control)
67!
68! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
69! Initial revision
70!
71!
72! Description:
73! ------------
74! Definition of variables for special advection schemes
75!------------------------------------------------------------------------------!
76
77    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
78
79    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
80    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
81                                          spl_tri_zw
82
83    SAVE
84
85 END MODULE advection
86
87
88
89
90 MODULE array_kind
91
92!------------------------------------------------------------------------------!
93! Description:
94! ------------
95! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
96! precision variables)
97!------------------------------------------------------------------------------!
98
99    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
100                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
101
102    SAVE
103
104 END MODULE array_kind
105
106
107
108
109 MODULE arrays_3d
110
111!------------------------------------------------------------------------------!
112! Description:
113! ------------
114! Definition of all arrays defined on the computational grid
115!------------------------------------------------------------------------------!
116
117    USE array_kind
118
119    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
120          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
121          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
122          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
123
124    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
125          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
126          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
127
128    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
129          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
130          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
131          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
132
133    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
134          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
135          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
136          vsws_m, vswst_m
137
138    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
139          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
140          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
141          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
142
143    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
144          ql_v, ql_vp
145
146    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
147          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
148          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
149          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
150
151    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
152          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
153          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
154          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
155
156    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
157
158    SAVE
159
160 END MODULE arrays_3d
161
162
163
164
165 MODULE averaging
166
167!------------------------------------------------------------------------------!
168! Description:
169! ------------
170! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
171!------------------------------------------------------------------------------!
172
173    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
174                                          ts_av, us_av, z0_av
175
176    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
177          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
178          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
179
180 END MODULE averaging
181
182
183
184
185 MODULE cloud_parameters
186
187!------------------------------------------------------------------------------!
188! Description:
189! ------------
190! Definition of variables and constants for cloud physics
191!------------------------------------------------------------------------------!
192
193    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
194              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
195              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
196              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
197              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
198
199    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
200
201    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
202                                          precipitation_rate
203
204    SAVE
205
206 END MODULE cloud_parameters
207
208
209
210
211 MODULE constants
212
213!------------------------------------------------------------------------------!
214! Description:
215! ------------
216! Definition of general constants
217!------------------------------------------------------------------------------!
218
219    REAL    ::  pi = 3.141592654
220
221    SAVE
222
223 END MODULE constants
224
225
226
227
228 MODULE control_parameters
229
230!------------------------------------------------------------------------------!
231! Description:
232! ------------
233! Definition of parameters for program control
234!------------------------------------------------------------------------------!
235
236    TYPE plot_precision
237       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
238       INTEGER           ::  precision
239    END TYPE plot_precision
240
241    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
242                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
243                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
244                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
245                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
246
247    TYPE file_status
248       LOGICAL ::  opened, opened_before
249    END TYPE file_status
250
251    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
252
253
254    CHARACTER (LEN=1)   ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
255    CHARACTER (LEN=2)   ::  coupling_char = ''
256    CHARACTER (LEN=5)   ::  write_binary = 'false'
257    CHARACTER (LEN=6)   ::  grid_matching = 'match'
258    CHARACTER (LEN=8)   ::  run_date, run_time
259    CHARACTER (LEN=9)   ::  simulated_time_chr
260    CHARACTER (LEN=12)  ::  version = ' ', revision = ' '
261    CHARACTER (LEN=16)  ::  loop_optimization = 'default', &
262                            momentum_advec = 'pw-scheme', &
263                            psolver = 'poisfft', &
264                            scalar_advec = 'pw-scheme'
265    CHARACTER (LEN=20)  ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
266                            bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
267                            bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
268                            bc_pt_t = 'initial_gradient', &
269                            bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
270                            bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
271                            bc_sa_t = 'neumann', &
272                            bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
273                            canopy_mode = 'block', &
274                            coupling_mode = 'uncoupled', &
275                            coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
276                            dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
277                            fft_method = 'system-specific', &
278                            mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
279                            random_generator = 'numerical-recipes', &
280                            return_addres, return_username, &
281                            timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
282    CHARACTER (LEN=40)  ::  avs_data_file, topography = 'flat'
283    CHARACTER (LEN=64)  ::  host
284    CHARACTER (LEN=80)  ::  log_message, run_identifier
285    CHARACTER (LEN=100) ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
286
287    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
288    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
289    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
290                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
291    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
292    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
293    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
294
295    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
296
297    INTEGER ::  average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
298                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
299                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
300                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
301                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
302                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
303                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
304                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
305                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
306                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
307                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
308                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
309                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
310                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
311                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
312                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
313                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
314                prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
315                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
316                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
317
318    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
319                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
320                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
321                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
322                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
323                pch_index = 0, &
324                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
325                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
326                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
327                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
328                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
329                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
330                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
331
332    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
333
334    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
335                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
336                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
337                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
338                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
339                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
340                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
341                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
342                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
343                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
344                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
345                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
346                disturbance_created = .FALSE., &
347                first_call_advec_particles = .TRUE., &
348                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
349                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
350                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
351                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
352                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
353                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
354                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
355                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
356                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
357                plant_canopy = .FALSE., &
358                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
359                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
360                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
361                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
362                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
363                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
364                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
365                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
366                wall_adjustment = .TRUE.
367
368    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
369                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
370
371    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
372             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
373             atmos_ocean_sign = 1.0, &
374             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
375             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
376             bottom_salinityflux = 0.0, &
377             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
378             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
379             building_wall_south = 9999999.9, cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, &
380             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
381             disturbance_energy_limit = 0.01, &
382             disturbance_level_b = -9999999.9, &
383             disturbance_level_t = -9999999.9, &
384             drag_coefficient = 0.0, &
385             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
386             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
387             dt_data_output = 9999999.9, &
388             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
389             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
390             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
391             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
392             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
393             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
394             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
395             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
396             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
397             end_time = 0.0, &
398             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
399             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
400             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
401             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
402             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
403             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
404             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
405             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
406             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
407             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
408             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
409             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
410             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
411             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
412             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
413             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
414             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
415             rif_max = 1.0, &
416             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
417             scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
418             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
419             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
420             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
421             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
422             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
423             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
424             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
425             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
426             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
427             time_disturb = 0.0, &
428             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
429             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
430             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
431             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
432             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
433             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
434             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
435             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
436             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
437             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
438             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
439             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
440             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
441
442    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
443             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, &
444             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
445             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
446             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
447             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
448             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
449             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
450             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
451             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
452             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
453             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
454             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
455             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
456             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
457             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
458             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
459             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
460             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
461             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
462             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
463
464
465    SAVE
466
467 END MODULE control_parameters
468
469
470
471
472 MODULE cpulog
473
474!------------------------------------------------------------------------------!
475! Description:
476! ------------
477! Definition of variables for cpu-time measurements
478!------------------------------------------------------------------------------!
479
480    REAL ::  initial_wallclock_time
481
482    TYPE logpoint
483       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
484       INTEGER            ::  counts
485       CHARACTER (LEN=20) ::  place
486    END TYPE logpoint
487
488    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
489                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
490                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
491                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
492
493    SAVE
494
495 END MODULE cpulog
496
497
498
499
500 MODULE dvrp_variables
501
502!------------------------------------------------------------------------------!
503! Description:
504! ------------
505! Definition of variables used with dvrp-software
506!------------------------------------------------------------------------------!
507
508    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
509
510    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
511                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
512
513    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
514                           dvrp_file      = 'default',                    &
515                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
516                           dvrp_password  = '********',                   &
517                           dvrp_username  = ' '
518
519    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp, &
520                nz_dvrp
521
522    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
523
524    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
525                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
526
527    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
528                superelevation_y = 1.0
529
530#if defined( __decalpha )
531    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
532                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
533                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
534                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
535
536    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =       &
537                               (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,    &
538                                  25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),      &
539                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
540                               interval_a_dvrp = 0.0
541#else
542    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
543
544    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,        &
545                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
546                               interval_a_dvrp = 0.0
547
548    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
549                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
550                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
551                                     -1.0, 1.0 /
552
553    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
554                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
555#endif
556
557    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
558
559    TYPE steering
560       CHARACTER (LEN=20) ::  name
561       REAL               ::  min, max
562       INTEGER            ::  imin, imax
563    END TYPE steering
564
565    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
566
567    SAVE
568
569 END MODULE dvrp_variables
570
571
572
573
574 MODULE grid_variables
575
576!------------------------------------------------------------------------------!
577! Description:
578! ------------
579! Definition of grid spacings
580!------------------------------------------------------------------------------!
581
582    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
583
584    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
585
586    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
587                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
588                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
589                                          zu_s_inner, zw_w_inner
590
591    SAVE
592
593 END MODULE grid_variables
594
595
596
597
598 MODULE indices
599
600!------------------------------------------------------------------------------!
601! Description:
602! ------------
603! Definition of array bounds and number of gridpoints
604!------------------------------------------------------------------------------!
605
606    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
607                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
608                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
609
610    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
611                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
612                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
613
614    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
615                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
616                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
617                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
618                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
619
620    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
621
622    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
623                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
624                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
625                wall_flags_10
626
627    SAVE
628
629 END MODULE indices
630
631
632
633
634 MODULE interfaces
635
636!------------------------------------------------------------------------------!
637! Description:
638! ------------
639! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
640!------------------------------------------------------------------------------!
641
642    INTERFACE
643
644       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
645
646          USE cpulog
647
648          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
649          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
650          TYPE(logpoint)              ::  log_event
651
652       END SUBROUTINE cpu_log
653
654    END INTERFACE
655
656
657
658    INTERFACE
659
660       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
661                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
662          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
663          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
664          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
665          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
666          REAL                          ::  wert
667          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
668          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
669
670       END SUBROUTINE global_min_max
671
672    END INTERFACE
673
674    SAVE
675
676 END MODULE interfaces
677
678
679
680 MODULE pointer_interfaces
681
682!------------------------------------------------------------------------------!
683! Description:
684! ------------
685! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
686! prognostic_equations
687!------------------------------------------------------------------------------!
688
689    INTERFACE
690
691       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
692
693          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
694          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
695
696       END SUBROUTINE advec_s_bc
697
698    END INTERFACE
699
700
701    SAVE
702
703 END MODULE pointer_interfaces
704
705
706
707
708 MODULE model_1d
709
710!------------------------------------------------------------------------------!
711! Description:
712! ------------
713! Definition of variables for the 1D-model
714!------------------------------------------------------------------------------!
715
716    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
717                last_dt_change_1d = 0 
718
719    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
720
721    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
722                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
723                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
724                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
725                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
726                vsws1d, vsws1d_m, z01d
727
728
729    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
730                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
731                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
732                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
733
734    SAVE
735
736 END MODULE model_1d
737
738
739
740
741 MODULE netcdf_control
742
743!------------------------------------------------------------------------------!
744! Description:
745! ------------
746! Definition of parameters and variables for netcdf control.
747!------------------------------------------------------------------------------!
748
749#if defined( __netcdf )
750    USE netcdf
751#endif
752
753    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
754                           replace_num = 6
755
756    INTEGER ::  dots_num = 22
757
758    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
759                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
760                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
761
762    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
763         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
764            'z_i   ' /)
765
766    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
767         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
768            'z_i   ' /)
769
770    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
771          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
772             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
773             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
774             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
775             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
776
777    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
778          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
779             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
780             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
781             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
782             'm2/s2  ', 'number2' /)
783
784    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
785          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
786             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
787             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
788             'splptx ', 'splpty ', 'splptz ', 'mo_L   ',                       &
789             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
790
791    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
792          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
793             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
794             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
795             '%      ', '%      ', '%      ', 'm      ',                       &
796             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
797
798    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
799
800    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
801
802    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
803          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
804             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
805             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
806             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
807             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
808             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
809             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
810             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
811             'not_used        ' /)
812
813    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
814          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
815             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
816             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
817             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
818             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
819             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
820             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
821             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
822             'not_used        ' /)
823
824    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
825                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
826                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
827                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
828                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
829                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
830                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
831
832    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
833                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
834                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
835                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
836                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
837                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
838                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
839                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
840                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
841                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
842                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
843                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
844                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
845                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
846                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
847                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
848                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
849                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
850
851    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision 
852    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
853    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
854
855    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
856    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
857    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
858                                           id_var_z_pr
859    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
860
861
862    SAVE
863
864 END MODULE netcdf_control
865
866
867
868 MODULE particle_attributes
869
870!------------------------------------------------------------------------------!
871! Description:
872! ------------
873! Definition of variables used to compute particle transport
874!------------------------------------------------------------------------------!
875
876    USE array_kind
877
878    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
879                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
880
881#if defined( __parallel )
882    INTEGER ::  mpi_particle_type
883#endif
884    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
885                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
886                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
887                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
888                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
889                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
890                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
891                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
892                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
893                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
894
895    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
896
897    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
898    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
899
900    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
901                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
902                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
903                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
904                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
905                write_particle_statistics = .FALSE.
906    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
907
908    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
909                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
910                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
911                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
912                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
913                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
914                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
915                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
916
917    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
918                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
919                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
920                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
921                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
922
923    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
924
925
926    TYPE particle_type
927       SEQUENCE
928       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
929                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
930                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
931       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
932    END TYPE particle_type
933
934    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
935                                                       particles
936
937    TYPE particle_groups_type
938       SEQUENCE
939       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
940    END TYPE particle_groups_type
941
942    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
943                   particle_groups
944
945    SAVE
946
947 END MODULE particle_attributes
948
949
950
951
952
953 MODULE pegrid
954
955!------------------------------------------------------------------------------!
956! Description:
957! ------------
958! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
959! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
960! MPI-calls.
961!------------------------------------------------------------------------------!
962
963#if defined( __parallel )
964#if defined( __lc )
965    USE MPI
966#else
967    INCLUDE "mpif.h"
968#endif
969#endif
970    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
971    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid=0, npex = -1, &
972                               npey = -1, numprocs = 1, numprocs_previous_run = -1,&
973                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
974
975    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
976                                             hor_index_bounds_previous_run
977
978#if defined( __parallel )
979#if defined( __mpi2 )
980    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
981#endif
982
983    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
984                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
985                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
986                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
987                type_x, type_x_int, type_xy
988
989    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
990
991    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
992
993    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
994    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
995                              remain_dims
996#endif
997
998    SAVE
999
1000 END MODULE pegrid
1001
1002
1003
1004
1005 MODULE profil_parameter
1006
1007!------------------------------------------------------------------------------!
1008! Description:
1009! ------------
1010! Definition of variables which control PROFIL-output
1011!------------------------------------------------------------------------------!
1012
1013    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1014
1015    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1016
1017    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1018                                             cross_normalized_y = ' '
1019
1020    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1021                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1022                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1023                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1024                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1025                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1026                              ' L                  ',                         &
1027                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1028
1029    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1030                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1031                              'pot. temperature in K       ', &
1032                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1033                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1034                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1035                              'mixing length in m          ', &
1036                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1037
1038    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1039                           (/ ' u v                           ', &
1040                              ' pt                            ', &
1041                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1042                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1043                              ' km kh                         ', &
1044                              ' l                             ', &
1045                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1046
1047    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1048
1049    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1050                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1051                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1052                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1053                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1054                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1055                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1056                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1057                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1058                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1059               
1060
1061    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1062             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1063             cross_ts_uymax(20) = &
1064                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1065                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1066                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1067                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1068             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1069             cross_ts_uymin(20) = &
1070                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1071                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1072                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1073                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1074             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1075             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1076             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1077             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1078             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1079             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1080             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1081             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1082
1083    SAVE
1084
1085 END MODULE profil_parameter
1086
1087
1088
1089
1090 MODULE spectrum
1091
1092!------------------------------------------------------------------------------!
1093! Description:
1094! ------------
1095! Definition of quantities used for computing spectra
1096!------------------------------------------------------------------------------!
1097
1098    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1099                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1100    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1101    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1102    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1103                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1104                                              '-power spectrum of v     ', &
1105                                              '-power spectrum of w     ', &
1106                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1107                                              '-power spectrum of q     ' /)
1108    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1109                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1110                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1111                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1112                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1113                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1114
1115    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1116
1117    INTEGER ::  comp_spectra_level(10) = 999999,                   &
1118                lstyles(10) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1119                plot_spectra_level(10) = 999999
1120
1121    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1122
1123    SAVE
1124
1125 END MODULE spectrum
1126
1127
1128
1129
1130 MODULE statistics
1131
1132!------------------------------------------------------------------------------!
1133! Description:
1134! ------------
1135! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1136!------------------------------------------------------------------------------!
1137
1138    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1139    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1140    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1141    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1142    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1143    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1144    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1145    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1146                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1147                                              sums_up_fraction_l
1148    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1149
1150    SAVE
1151
1152 END MODULE statistics
1153
1154
1155
1156
1157 MODULE transpose_indices
1158
1159!------------------------------------------------------------------------------!
1160! Description:
1161! ------------
1162! Definition of indices for transposed arrays
1163!------------------------------------------------------------------------------!
1164
1165    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1166                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1167                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1168               
1169
1170    SAVE
1171
1172 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.