source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 189

Last change on this file since 189 was 189, checked in by letzel, 14 years ago
  • changed: allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with define_netcdf_header
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 50.3 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
8! define_netcdf_header
9! +canopy_heat_flux, cthf, lai,
10! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
11! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
12! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
13! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
14! -myid_char_14
15!
16! Former revisions:
17! -----------------
18! $Id: modules.f90 189 2008-08-13 17:09:26Z letzel $
19!
20! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
21! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
22! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
23! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
24! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
25! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
26! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
27!
28! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
29! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
30! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
31! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
32! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
33! uswst*, vswst*
34!
35! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
36! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
37! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
38! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
39!
40! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
41! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
42! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
43! var_hom and var_sum renamed pr_palm
44!
45! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
46! +return_addres, return_username
47! Cpp-directive lcmuk renamed lc
48!
49! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
50! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
51! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
52! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
53! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
54! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
55! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
56! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
57! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
58! setting of palm version moved to main program
59!
60! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
61! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
62! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
63! Bugfix: p is not a pointer
64!
65! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
66!
67! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
68! version 3.1b (last under RCS control)
69!
70! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
71! Initial revision
72!
73!
74! Description:
75! ------------
76! Definition of variables for special advection schemes
77!------------------------------------------------------------------------------!
78
79    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
80
81    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
82    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
83                                          spl_tri_zw
84
85    SAVE
86
87 END MODULE advection
88
89
90
91
92 MODULE array_kind
93
94!------------------------------------------------------------------------------!
95! Description:
96! ------------
97! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
98! precision variables)
99!------------------------------------------------------------------------------!
100
101    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
102                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
103
104    SAVE
105
106 END MODULE array_kind
107
108
109
110
111 MODULE arrays_3d
112
113!------------------------------------------------------------------------------!
114! Description:
115! ------------
116! Definition of all arrays defined on the computational grid
117!------------------------------------------------------------------------------!
118
119    USE array_kind
120
121    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
122          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
123          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
124          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
125
126    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
127          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
128          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
129
130    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
131          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
132          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
133          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
134
135    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
136          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
137          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
138          vsws_m, vswst_m
139
140    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
141          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
142          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
143          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
144
145    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
146          ql_v, ql_vp
147
148    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
149          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
150          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
151          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
152
153    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
154          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
155          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
156          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
157
158    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
159
160    SAVE
161
162 END MODULE arrays_3d
163
164
165
166
167 MODULE averaging
168
169!------------------------------------------------------------------------------!
170! Description:
171! ------------
172! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
173!------------------------------------------------------------------------------!
174
175    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
176                                          ts_av, us_av, z0_av
177
178    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
179          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
180          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
181
182 END MODULE averaging
183
184
185
186
187 MODULE cloud_parameters
188
189!------------------------------------------------------------------------------!
190! Description:
191! ------------
192! Definition of variables and constants for cloud physics
193!------------------------------------------------------------------------------!
194
195    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
196              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
197              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
198              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
199              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
200
201    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
202
203    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
204                                          precipitation_rate
205
206    SAVE
207
208 END MODULE cloud_parameters
209
210
211
212
213 MODULE constants
214
215!------------------------------------------------------------------------------!
216! Description:
217! ------------
218! Definition of general constants
219!------------------------------------------------------------------------------!
220
221    REAL    ::  pi = 3.141592654
222
223    SAVE
224
225 END MODULE constants
226
227
228
229
230 MODULE control_parameters
231
232!------------------------------------------------------------------------------!
233! Description:
234! ------------
235! Definition of parameters for program control
236!------------------------------------------------------------------------------!
237
238    TYPE plot_precision
239       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
240       INTEGER           ::  precision
241    END TYPE plot_precision
242
243    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
244                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
245                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
246                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
247                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
248
249    TYPE file_status
250       LOGICAL ::  opened, opened_before
251    END TYPE file_status
252
253    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
254
255
256    CHARACTER (LEN=1)   ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
257    CHARACTER (LEN=2)   ::  coupling_char = ''
258    CHARACTER (LEN=5)   ::  write_binary = 'false'
259    CHARACTER (LEN=6)   ::  grid_matching = 'match'
260    CHARACTER (LEN=8)   ::  run_date, run_time
261    CHARACTER (LEN=9)   ::  simulated_time_chr
262    CHARACTER (LEN=12)  ::  version = ' ', revision = ' '
263    CHARACTER (LEN=16)  ::  loop_optimization = 'default', &
264                            momentum_advec = 'pw-scheme', &
265                            psolver = 'poisfft', &
266                            scalar_advec = 'pw-scheme'
267    CHARACTER (LEN=20)  ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
268                            bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
269                            bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
270                            bc_pt_t = 'initial_gradient', &
271                            bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
272                            bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
273                            bc_sa_t = 'neumann', &
274                            bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
275                            canopy_mode = 'block', &
276                            coupling_mode = 'uncoupled', &
277                            coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
278                            dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
279                            fft_method = 'system-specific', &
280                            mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
281                            random_generator = 'numerical-recipes', &
282                            return_addres, return_username, &
283                            timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
284    CHARACTER (LEN=40)  ::  avs_data_file, topography = 'flat'
285    CHARACTER (LEN=64)  ::  host
286    CHARACTER (LEN=80)  ::  log_message, run_identifier
287    CHARACTER (LEN=100) ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
288
289    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
290    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
291    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
292                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
293    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
294    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
295    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
296
297    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
298
299    INTEGER ::  average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
300                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
301                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
302                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
303                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
304                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
305                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
306                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
307                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
308                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
309                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
310                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
311                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
312                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
313                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
314                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
315                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
316                prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
317                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
318                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
319
320    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
321                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
322                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
323                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
324                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
325                pch_index = 0, &
326                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
327                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
328                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
329                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
330                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
331                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
332                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
333
334    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
335
336    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
337                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
338                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
339                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
340                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
341                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
342                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
343                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
344                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
345                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
346                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
347                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
348                disturbance_created = .FALSE., &
349                first_call_advec_particles = .TRUE., &
350                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
351                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
352                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
353                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
354                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
355                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
356                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
357                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
358                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
359                plant_canopy = .FALSE., &
360                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
361                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
362                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
363                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
364                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
365                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
366                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
367                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
368                wall_adjustment = .TRUE.
369
370    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
371                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
372
373    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
374             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
375             atmos_ocean_sign = 1.0, &
376             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
377             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
378             bottom_salinityflux = 0.0, &
379             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
380             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
381             building_wall_south = 9999999.9, cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, &
382             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
383             disturbance_energy_limit = 0.01, &
384             disturbance_level_b = -9999999.9, &
385             disturbance_level_t = -9999999.9, &
386             drag_coefficient = 0.0, &
387             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
388             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
389             dt_data_output = 9999999.9, &
390             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
391             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
392             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
393             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
394             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
395             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
396             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
397             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
398             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
399             end_time = 0.0, &
400             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
401             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
402             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
403             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
404             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
405             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
406             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
407             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
408             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
409             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
410             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
411             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
412             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
413             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
414             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
415             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
416             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
417             rif_max = 1.0, &
418             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
419             scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
420             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
421             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
422             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
423             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
424             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
425             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
426             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
427             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
428             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
429             time_disturb = 0.0, &
430             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
431             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
432             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
433             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
434             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
435             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
436             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
437             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
438             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
439             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
440             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
441             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
442             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
443
444    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
445             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, &
446             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
447             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
448             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
449             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
450             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
451             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
452             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
453             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
454             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
455             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
456             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
457             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
458             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
459             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
460             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
461             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
462             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
463             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
464             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
465
466
467    SAVE
468
469 END MODULE control_parameters
470
471
472
473
474 MODULE cpulog
475
476!------------------------------------------------------------------------------!
477! Description:
478! ------------
479! Definition of variables for cpu-time measurements
480!------------------------------------------------------------------------------!
481
482    REAL ::  initial_wallclock_time
483
484    TYPE logpoint
485       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
486       INTEGER            ::  counts
487       CHARACTER (LEN=20) ::  place
488    END TYPE logpoint
489
490    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
491                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
492                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
493                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
494
495    SAVE
496
497 END MODULE cpulog
498
499
500
501
502 MODULE dvrp_variables
503
504!------------------------------------------------------------------------------!
505! Description:
506! ------------
507! Definition of variables used with dvrp-software
508!------------------------------------------------------------------------------!
509
510    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
511
512    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
513                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
514
515    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
516                           dvrp_file      = 'default',                    &
517                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
518                           dvrp_password  = '********',                   &
519                           dvrp_username  = ' '
520
521    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp, &
522                nz_dvrp
523
524    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
525
526    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
527                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
528
529    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
530                superelevation_y = 1.0
531
532#if defined( __decalpha )
533    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
534                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
535                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
536                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
537
538    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =       &
539                               (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,    &
540                                  25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),      &
541                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
542                               interval_a_dvrp = 0.0
543#else
544    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
545
546    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,        &
547                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
548                               interval_a_dvrp = 0.0
549
550    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
551                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
552                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
553                                     -1.0, 1.0 /
554
555    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
556                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
557#endif
558
559    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
560
561    TYPE steering
562       CHARACTER (LEN=20) ::  name
563       REAL               ::  min, max
564       INTEGER            ::  imin, imax
565    END TYPE steering
566
567    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
568
569    SAVE
570
571 END MODULE dvrp_variables
572
573
574
575
576 MODULE grid_variables
577
578!------------------------------------------------------------------------------!
579! Description:
580! ------------
581! Definition of grid spacings
582!------------------------------------------------------------------------------!
583
584    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
585
586    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
587
588    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
589                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
590                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
591                                          zu_s_inner, zw_w_inner
592
593    SAVE
594
595 END MODULE grid_variables
596
597
598
599
600 MODULE indices
601
602!------------------------------------------------------------------------------!
603! Description:
604! ------------
605! Definition of array bounds and number of gridpoints
606!------------------------------------------------------------------------------!
607
608    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
609                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
610                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
611
612    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
613                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
614                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
615
616    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
617                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
618                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
619                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
620                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
621
622    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
623
624    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
625                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
626                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
627                wall_flags_10
628
629    SAVE
630
631 END MODULE indices
632
633
634
635
636 MODULE interfaces
637
638!------------------------------------------------------------------------------!
639! Description:
640! ------------
641! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
642!------------------------------------------------------------------------------!
643
644    INTERFACE
645
646       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
647
648          USE cpulog
649
650          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
651          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
652          TYPE(logpoint)              ::  log_event
653
654       END SUBROUTINE cpu_log
655
656    END INTERFACE
657
658
659
660    INTERFACE
661
662       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
663                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
664          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
665          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
666          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
667          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
668          REAL                          ::  wert
669          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
670          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
671
672       END SUBROUTINE global_min_max
673
674    END INTERFACE
675
676    SAVE
677
678 END MODULE interfaces
679
680
681
682 MODULE pointer_interfaces
683
684!------------------------------------------------------------------------------!
685! Description:
686! ------------
687! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
688! prognostic_equations
689!------------------------------------------------------------------------------!
690
691    INTERFACE
692
693       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
694
695          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
696          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
697
698       END SUBROUTINE advec_s_bc
699
700    END INTERFACE
701
702
703    SAVE
704
705 END MODULE pointer_interfaces
706
707
708
709
710 MODULE model_1d
711
712!------------------------------------------------------------------------------!
713! Description:
714! ------------
715! Definition of variables for the 1D-model
716!------------------------------------------------------------------------------!
717
718    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
719                last_dt_change_1d = 0 
720
721    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
722
723    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
724                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
725                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
726                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
727                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
728                vsws1d, vsws1d_m, z01d
729
730
731    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
732                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
733                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
734                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
735
736    SAVE
737
738 END MODULE model_1d
739
740
741
742
743 MODULE netcdf_control
744
745!------------------------------------------------------------------------------!
746! Description:
747! ------------
748! Definition of parameters and variables for netcdf control.
749!------------------------------------------------------------------------------!
750
751#if defined( __netcdf )
752    USE netcdf
753#endif
754
755    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
756                           replace_num = 6
757
758    INTEGER ::  dots_num = 22
759
760    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
761                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
762                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
763
764    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
765         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
766            'z_i   ' /)
767
768    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
769         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
770            'z_i   ' /)
771
772    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
773          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
774             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
775             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
776             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
777             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
778
779    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
780          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
781             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
782             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
783             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
784             'm2/s2  ', 'number2' /)
785
786    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
787          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
788             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
789             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
790             'splptx ', 'splpty ', 'splptz ', 'mo_L   ',                       &
791             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
792
793    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
794          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
795             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
796             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
797             '%      ', '%      ', '%      ', 'm      ',                       &
798             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
799
800    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
801
802    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
803
804    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
805          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
806             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
807             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
808             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
809             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
810             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
811             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
812             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
813             'not_used        ' /)
814
815    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
816          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
817             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
818             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
819             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
820             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
821             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
822             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
823             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
824             'not_used        ' /)
825
826    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
827                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
828                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
829                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
830                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
831                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
832                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
833
834    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
835                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
836                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
837                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
838                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
839                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
840                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
841                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
842                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
843                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
844                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
845                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
846                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
847                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
848                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
849                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
850                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
851                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
852
853    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision 
854    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
855    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
856
857    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
858    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
859    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
860                                           id_var_z_pr
861    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
862
863
864    SAVE
865
866 END MODULE netcdf_control
867
868
869
870 MODULE particle_attributes
871
872!------------------------------------------------------------------------------!
873! Description:
874! ------------
875! Definition of variables used to compute particle transport
876!------------------------------------------------------------------------------!
877
878    USE array_kind
879
880    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
881                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
882
883#if defined( __parallel )
884    INTEGER ::  mpi_particle_type
885#endif
886    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
887                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
888                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
889                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
890                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
891                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
892                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
893                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
894                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
895                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
896
897    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
898
899    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
900    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
901
902    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
903                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
904                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
905                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
906                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
907                write_particle_statistics = .FALSE.
908    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
909
910    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
911                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
912                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
913                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
914                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
915                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
916                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
917                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
918
919    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
920                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
921                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
922                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
923                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
924
925    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
926
927
928    TYPE particle_type
929       SEQUENCE
930       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
931                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
932                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
933       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
934    END TYPE particle_type
935
936    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
937                                                       particles
938
939    TYPE particle_groups_type
940       SEQUENCE
941       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
942    END TYPE particle_groups_type
943
944    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
945                   particle_groups
946
947    SAVE
948
949 END MODULE particle_attributes
950
951
952
953
954
955 MODULE pegrid
956
957!------------------------------------------------------------------------------!
958! Description:
959! ------------
960! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
961! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
962! MPI-calls.
963!------------------------------------------------------------------------------!
964
965#if defined( __parallel )
966#if defined( __lc )
967    USE MPI
968#else
969    INCLUDE "mpif.h"
970#endif
971#endif
972    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
973    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid=0, npex = -1, &
974                               npey = -1, numprocs = 1, numprocs_previous_run = -1,&
975                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
976
977    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
978                                             hor_index_bounds_previous_run
979
980#if defined( __parallel )
981#if defined( __mpi2 )
982    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
983#endif
984
985    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
986                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
987                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
988                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
989                type_x, type_x_int, type_xy
990
991    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
992
993    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
994
995    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
996    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
997                              remain_dims
998#endif
999
1000    SAVE
1001
1002 END MODULE pegrid
1003
1004
1005
1006
1007 MODULE profil_parameter
1008
1009!------------------------------------------------------------------------------!
1010! Description:
1011! ------------
1012! Definition of variables which control PROFIL-output
1013!------------------------------------------------------------------------------!
1014
1015    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1016
1017    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1018
1019    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1020                                             cross_normalized_y = ' '
1021
1022    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1023                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1024                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1025                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1026                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1027                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1028                              ' L                  ',                         &
1029                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1030
1031    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1032                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1033                              'pot. temperature in K       ', &
1034                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1035                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1036                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1037                              'mixing length in m          ', &
1038                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1039
1040    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1041                           (/ ' u v                           ', &
1042                              ' pt                            ', &
1043                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1044                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1045                              ' km kh                         ', &
1046                              ' l                             ', &
1047                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1048
1049    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1050
1051    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1052                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1053                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1054                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1055                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1056                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1057                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1058                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1059                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1060                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1061               
1062
1063    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1064             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1065             cross_ts_uymax(20) = &
1066                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1067                                999.999, 999.999, 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_uymax_computed(20) = 999.999, &
1071             cross_ts_uymin(20) = &
1072                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1073                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1074                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1075                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1076             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1077             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1078             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1079             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1080             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1081             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1082             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1083             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1084
1085    SAVE
1086
1087 END MODULE profil_parameter
1088
1089
1090
1091
1092 MODULE spectrum
1093
1094!------------------------------------------------------------------------------!
1095! Description:
1096! ------------
1097! Definition of quantities used for computing spectra
1098!------------------------------------------------------------------------------!
1099
1100    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1101                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1102    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1103    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1104    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1105                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1106                                              '-power spectrum of v     ', &
1107                                              '-power spectrum of w     ', &
1108                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1109                                              '-power spectrum of q     ' /)
1110    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1111                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1112                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1113                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1114                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1115                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1116
1117    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1118
1119    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1120                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1121                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1122                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1123                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1124                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1125                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1126                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1127                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1128                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1129                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1130                plot_spectra_level(100) = 999999
1131
1132    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1133
1134    SAVE
1135
1136 END MODULE spectrum
1137
1138
1139
1140
1141 MODULE statistics
1142
1143!------------------------------------------------------------------------------!
1144! Description:
1145! ------------
1146! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1147!------------------------------------------------------------------------------!
1148
1149    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1150    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1151    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1152    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1153    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1154    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1155    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1156    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1157                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1158                                              sums_up_fraction_l
1159    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1160
1161    SAVE
1162
1163 END MODULE statistics
1164
1165
1166
1167
1168 MODULE transpose_indices
1169
1170!------------------------------------------------------------------------------!
1171! Description:
1172! ------------
1173! Definition of indices for transposed arrays
1174!------------------------------------------------------------------------------!
1175
1176    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1177                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1178                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1179               
1180
1181    SAVE
1182
1183 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.