source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 206

Last change on this file since 206 was 206, checked in by raasch, 13 years ago

ocean-atmosphere coupling realized with MPI-1, adjustments in mrun, mbuild, subjob for lcxt4

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 50.5 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! +target_id
8!
9! Former revisions:
10! -----------------
11! $Id: modules.f90 206 2008-10-13 14:59:11Z raasch $
12!
13! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
14! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
15! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
16! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
17! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
18! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
19! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
20! -myid_char_14
21!
22! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
23! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
24! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
25! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
26! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
27! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
28! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
29!
30! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
31! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
32! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
33! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
34! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
35! uswst*, vswst*
36!
37! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
38! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
39! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
40! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
41!
42! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
43! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
44! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
45! var_hom and var_sum renamed pr_palm
46!
47! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
48! +return_addres, return_username
49! Cpp-directive lcmuk renamed lc
50!
51! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
52! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
53! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
54! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
55! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
56! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
57! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
58! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
59! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
60! setting of palm version moved to main program
61!
62! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
63! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
64! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
65! Bugfix: p is not a pointer
66!
67! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
68!
69! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
70! version 3.1b (last under RCS control)
71!
72! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
73! Initial revision
74!
75!
76! Description:
77! ------------
78! Definition of variables for special advection schemes
79!------------------------------------------------------------------------------!
80
81    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
82
83    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
84    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
85                                          spl_tri_zw
86
87    SAVE
88
89 END MODULE advection
90
91
92
93
94 MODULE array_kind
95
96!------------------------------------------------------------------------------!
97! Description:
98! ------------
99! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
100! precision variables)
101!------------------------------------------------------------------------------!
102
103    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
104                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
105
106    SAVE
107
108 END MODULE array_kind
109
110
111
112
113 MODULE arrays_3d
114
115!------------------------------------------------------------------------------!
116! Description:
117! ------------
118! Definition of all arrays defined on the computational grid
119!------------------------------------------------------------------------------!
120
121    USE array_kind
122
123    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
124          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
125          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
126          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
127
128    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
129          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
130          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
131
132    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
133          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
134          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
135          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
136
137    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
138          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
139          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
140          vsws_m, vswst_m
141
142    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
143          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
144          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
145          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
146
147    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
148          ql_v, ql_vp
149
150    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
151          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
152          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
153          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
154
155    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
156          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
157          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
158          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
159
160    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
161
162    SAVE
163
164 END MODULE arrays_3d
165
166
167
168
169 MODULE averaging
170
171!------------------------------------------------------------------------------!
172! Description:
173! ------------
174! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
175!------------------------------------------------------------------------------!
176
177    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
178                                          ts_av, us_av, z0_av
179
180    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
181          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
182          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
183
184 END MODULE averaging
185
186
187
188
189 MODULE cloud_parameters
190
191!------------------------------------------------------------------------------!
192! Description:
193! ------------
194! Definition of variables and constants for cloud physics
195!------------------------------------------------------------------------------!
196
197    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
198              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
199              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
200              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
201              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
202
203    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
204
205    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
206                                          precipitation_rate
207
208    SAVE
209
210 END MODULE cloud_parameters
211
212
213
214
215 MODULE constants
216
217!------------------------------------------------------------------------------!
218! Description:
219! ------------
220! Definition of general constants
221!------------------------------------------------------------------------------!
222
223    REAL    ::  pi = 3.141592654
224
225    SAVE
226
227 END MODULE constants
228
229
230
231
232 MODULE control_parameters
233
234!------------------------------------------------------------------------------!
235! Description:
236! ------------
237! Definition of parameters for program control
238!------------------------------------------------------------------------------!
239
240    TYPE plot_precision
241       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
242       INTEGER           ::  precision
243    END TYPE plot_precision
244
245    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
246                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
247                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
248                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
249                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
250
251    TYPE file_status
252       LOGICAL ::  opened, opened_before
253    END TYPE file_status
254
255    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
256
257
258    CHARACTER (LEN=1)   ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
259    CHARACTER (LEN=2)   ::  coupling_char = ''
260    CHARACTER (LEN=5)   ::  write_binary = 'false'
261    CHARACTER (LEN=6)   ::  grid_matching = 'match'
262    CHARACTER (LEN=8)   ::  run_date, run_time
263    CHARACTER (LEN=9)   ::  simulated_time_chr
264    CHARACTER (LEN=12)  ::  version = ' ', revision = ' '
265    CHARACTER (LEN=16)  ::  loop_optimization = 'default', &
266                            momentum_advec = 'pw-scheme', &
267                            psolver = 'poisfft', &
268                            scalar_advec = 'pw-scheme'
269    CHARACTER (LEN=20)  ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
270                            bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
271                            bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
272                            bc_pt_t = 'initial_gradient', &
273                            bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
274                            bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
275                            bc_sa_t = 'neumann', &
276                            bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
277                            canopy_mode = 'block', &
278                            coupling_mode = 'uncoupled', &
279                            coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
280                            dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
281                            fft_method = 'system-specific', &
282                            mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
283                            random_generator = 'numerical-recipes', &
284                            return_addres, return_username, &
285                            timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
286    CHARACTER (LEN=40)  ::  avs_data_file, topography = 'flat'
287    CHARACTER (LEN=64)  ::  host
288    CHARACTER (LEN=80)  ::  log_message, run_identifier
289    CHARACTER (LEN=100) ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
290
291    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
292    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
293    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
294                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
295    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
296    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
297    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
298
299    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
300
301    INTEGER ::  average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
302                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
303                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
304                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
305                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
306                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
307                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
308                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
309                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
310                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
311                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
312                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
313                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
314                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
315                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
316                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
317                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
318                prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
319                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
320                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
321
322    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
323                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
324                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
325                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
326                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
327                pch_index = 0, &
328                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
329                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
330                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
331                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
332                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
333                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
334                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
335
336    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
337
338    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
339                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
340                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
341                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
342                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
343                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
344                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
345                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
346                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
347                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
348                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
349                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
350                disturbance_created = .FALSE., &
351                first_call_advec_particles = .TRUE., &
352                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
353                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
354                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
355                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
356                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
357                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
358                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
359                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
360                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
361                plant_canopy = .FALSE., &
362                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
363                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
364                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
365                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
366                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
367                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
368                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
369                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
370                wall_adjustment = .TRUE.
371
372    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
373                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
374
375    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
376             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
377             atmos_ocean_sign = 1.0, &
378             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
379             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
380             bottom_salinityflux = 0.0, &
381             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
382             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
383             building_wall_south = 9999999.9, cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, &
384             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
385             disturbance_energy_limit = 0.01, &
386             disturbance_level_b = -9999999.9, &
387             disturbance_level_t = -9999999.9, &
388             drag_coefficient = 0.0, &
389             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
390             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
391             dt_data_output = 9999999.9, &
392             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
393             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
394             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
395             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
396             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
397             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
398             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
399             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
400             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
401             end_time = 0.0, &
402             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
403             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
404             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
405             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
406             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
407             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
408             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
409             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
410             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
411             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
412             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
413             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
414             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
415             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
416             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
417             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
418             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
419             rif_max = 1.0, &
420             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
421             scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
422             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
423             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
424             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
425             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
426             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
427             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
428             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
429             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
430             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
431             time_disturb = 0.0, &
432             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
433             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
434             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
435             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
436             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
437             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
438             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
439             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
440             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
441             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
442             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
443             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
444             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
445
446    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
447             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, &
448             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
449             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
450             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
451             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
452             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
453             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
454             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
455             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
456             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
457             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
458             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
459             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
460             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
461             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
462             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
463             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
464             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
465             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
466             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
467
468
469    SAVE
470
471 END MODULE control_parameters
472
473
474
475
476 MODULE cpulog
477
478!------------------------------------------------------------------------------!
479! Description:
480! ------------
481! Definition of variables for cpu-time measurements
482!------------------------------------------------------------------------------!
483
484    REAL ::  initial_wallclock_time
485
486    TYPE logpoint
487       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
488       INTEGER            ::  counts
489       CHARACTER (LEN=20) ::  place
490    END TYPE logpoint
491
492    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
493                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
494                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
495                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
496
497    SAVE
498
499 END MODULE cpulog
500
501
502
503
504 MODULE dvrp_variables
505
506!------------------------------------------------------------------------------!
507! Description:
508! ------------
509! Definition of variables used with dvrp-software
510!------------------------------------------------------------------------------!
511
512    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
513
514    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
515                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
516
517    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
518                           dvrp_file      = 'default',                    &
519                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
520                           dvrp_password  = '********',                   &
521                           dvrp_username  = ' '
522
523    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp, &
524                nz_dvrp
525
526    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
527
528    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
529                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
530
531    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
532                superelevation_y = 1.0
533
534#if defined( __decalpha )
535    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
536                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
537                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
538                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
539
540    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =       &
541                               (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,    &
542                                  25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),      &
543                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
544                               interval_a_dvrp = 0.0
545#else
546    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
547
548    REAL, DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,        &
549                               interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
550                               interval_a_dvrp = 0.0
551
552    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
553                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
554                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
555                                     -1.0, 1.0 /
556
557    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
558                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
559#endif
560
561    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
562
563    TYPE steering
564       CHARACTER (LEN=20) ::  name
565       REAL               ::  min, max
566       INTEGER            ::  imin, imax
567    END TYPE steering
568
569    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
570
571    SAVE
572
573 END MODULE dvrp_variables
574
575
576
577
578 MODULE grid_variables
579
580!------------------------------------------------------------------------------!
581! Description:
582! ------------
583! Definition of grid spacings
584!------------------------------------------------------------------------------!
585
586    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
587
588    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
589
590    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
591                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
592                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
593                                          zu_s_inner, zw_w_inner
594
595    SAVE
596
597 END MODULE grid_variables
598
599
600
601
602 MODULE indices
603
604!------------------------------------------------------------------------------!
605! Description:
606! ------------
607! Definition of array bounds and number of gridpoints
608!------------------------------------------------------------------------------!
609
610    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
611                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
612                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
613
614    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
615                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
616                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
617
618    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
619                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
620                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
621                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
622                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
623
624    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
625
626    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
627                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
628                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
629                wall_flags_10
630
631    SAVE
632
633 END MODULE indices
634
635
636
637
638 MODULE interfaces
639
640!------------------------------------------------------------------------------!
641! Description:
642! ------------
643! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
644!------------------------------------------------------------------------------!
645
646    INTERFACE
647
648       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
649
650          USE cpulog
651
652          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
653          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
654          TYPE(logpoint)              ::  log_event
655
656       END SUBROUTINE cpu_log
657
658    END INTERFACE
659
660
661
662    INTERFACE
663
664       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
665                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
666          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
667          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
668          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
669          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
670          REAL                          ::  wert
671          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
672          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
673
674       END SUBROUTINE global_min_max
675
676    END INTERFACE
677
678    SAVE
679
680 END MODULE interfaces
681
682
683
684 MODULE pointer_interfaces
685
686!------------------------------------------------------------------------------!
687! Description:
688! ------------
689! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
690! prognostic_equations
691!------------------------------------------------------------------------------!
692
693    INTERFACE
694
695       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
696
697          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
698          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
699
700       END SUBROUTINE advec_s_bc
701
702    END INTERFACE
703
704
705    SAVE
706
707 END MODULE pointer_interfaces
708
709
710
711
712 MODULE model_1d
713
714!------------------------------------------------------------------------------!
715! Description:
716! ------------
717! Definition of variables for the 1D-model
718!------------------------------------------------------------------------------!
719
720    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
721                last_dt_change_1d = 0 
722
723    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
724
725    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
726                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
727                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
728                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
729                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
730                vsws1d, vsws1d_m, z01d
731
732
733    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
734                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
735                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
736                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
737
738    SAVE
739
740 END MODULE model_1d
741
742
743
744
745 MODULE netcdf_control
746
747!------------------------------------------------------------------------------!
748! Description:
749! ------------
750! Definition of parameters and variables for netcdf control.
751!------------------------------------------------------------------------------!
752
753#if defined( __netcdf )
754    USE netcdf
755#endif
756
757    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
758                           replace_num = 6
759
760    INTEGER ::  dots_num = 22
761
762    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
763                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
764                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
765
766    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
767         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
768            'z_i   ' /)
769
770    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
771         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
772            'z_i   ' /)
773
774    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
775          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
776             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
777             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
778             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
779             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
780
781    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
782          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
783             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
784             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
785             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
786             'm2/s2  ', 'number2' /)
787
788    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
789          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
790             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
791             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
792             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ',                       &
793             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
794
795    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
796          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
797             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
798             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
799             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ',                       &
800             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
801
802    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
803
804    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
805
806    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
807          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
808             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
809             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
810             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
811             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
812             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
813             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
814             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
815             'not_used        ' /)
816
817    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
818          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
819             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
820             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
821             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
822             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
823             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
824             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
825             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
826             'not_used        ' /)
827
828    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
829                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
830                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
831                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
832                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
833                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
834                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
835
836    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
837                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
838                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
839                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
840                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
841                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
842                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
843                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
844                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
845                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
846                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
847                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
848                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
849                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
850                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
851                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
852                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
853                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
854
855    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision
856    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
857    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
858
859    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
860    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
861    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
862                                           id_var_z_pr
863    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
864
865
866    SAVE
867
868 END MODULE netcdf_control
869
870
871
872 MODULE particle_attributes
873
874!------------------------------------------------------------------------------!
875! Description:
876! ------------
877! Definition of variables used to compute particle transport
878!------------------------------------------------------------------------------!
879
880    USE array_kind
881
882    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
883                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
884
885#if defined( __parallel )
886    INTEGER ::  mpi_particle_type
887#endif
888    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
889                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
890                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
891                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
892                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
893                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
894                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
895                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
896                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
897                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
898
899    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
900
901    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
902    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
903
904    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
905                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
906                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
907                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
908                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
909                write_particle_statistics = .FALSE.
910    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
911
912    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
913                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
914                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
915                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
916                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
917                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
918                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
919                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
920
921    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
922                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
923                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
924                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
925                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
926
927    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
928
929
930    TYPE particle_type
931       SEQUENCE
932       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
933                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
934                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
935       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
936    END TYPE particle_type
937
938    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
939                                                       particles
940
941    TYPE particle_groups_type
942       SEQUENCE
943       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
944    END TYPE particle_groups_type
945
946    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
947                   particle_groups
948
949    SAVE
950
951 END MODULE particle_attributes
952
953
954
955
956
957 MODULE pegrid
958
959!------------------------------------------------------------------------------!
960! Description:
961! ------------
962! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
963! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
964! MPI-calls.
965!------------------------------------------------------------------------------!
966
967#if defined( __parallel )
968#if defined( __lc )
969    USE MPI
970#else
971    INCLUDE "mpif.h"
972#endif
973#endif
974    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
975    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
976                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
977                               numprocs_previous_run = -1,                     &
978                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
979
980    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
981                                             hor_index_bounds_previous_run
982
983#if defined( __parallel )
984#if defined( __mpi2 )
985    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
986#endif
987
988    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
989                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
990                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
991                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
992                type_x, type_x_int, type_xy
993
994    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
995
996    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
997
998    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
999    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1000                              remain_dims
1001#endif
1002
1003    SAVE
1004
1005 END MODULE pegrid
1006
1007
1008
1009
1010 MODULE profil_parameter
1011
1012!------------------------------------------------------------------------------!
1013! Description:
1014! ------------
1015! Definition of variables which control PROFIL-output
1016!------------------------------------------------------------------------------!
1017
1018    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1019
1020    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1021
1022    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1023                                             cross_normalized_y = ' '
1024
1025    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1026                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1027                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1028                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1029                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1030                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1031                              ' L                  ',                         &
1032                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1033
1034    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1035                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1036                              'pot. temperature in K       ', &
1037                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1038                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1039                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1040                              'mixing length in m          ', &
1041                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1042
1043    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1044                           (/ ' u v                           ', &
1045                              ' pt                            ', &
1046                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1047                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1048                              ' km kh                         ', &
1049                              ' l                             ', &
1050                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1051
1052    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1053
1054    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1055                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1056                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1057                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1058                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1059                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1060                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1061                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1062                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1063                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1064               
1065
1066    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1067             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1068             cross_ts_uymax(20) = &
1069                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1070                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1071                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1072                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1073             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1074             cross_ts_uymin(20) = &
1075                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1076                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1077                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1078                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1079             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1080             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1081             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1082             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1083             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1084             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1085             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1086             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1087
1088    SAVE
1089
1090 END MODULE profil_parameter
1091
1092
1093
1094
1095 MODULE spectrum
1096
1097!------------------------------------------------------------------------------!
1098! Description:
1099! ------------
1100! Definition of quantities used for computing spectra
1101!------------------------------------------------------------------------------!
1102
1103    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1104                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1105    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1106    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1107    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1108                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1109                                              '-power spectrum of v     ', &
1110                                              '-power spectrum of w     ', &
1111                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1112                                              '-power spectrum of q     ' /)
1113    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1114                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1115                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1116                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1117                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1118                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1119
1120    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1121
1122    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1123                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1131                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1132                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1133                plot_spectra_level(100) = 999999
1134
1135    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1136
1137    SAVE
1138
1139 END MODULE spectrum
1140
1141
1142
1143
1144 MODULE statistics
1145
1146!------------------------------------------------------------------------------!
1147! Description:
1148! ------------
1149! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1150!------------------------------------------------------------------------------!
1151
1152    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1153    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1154    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1155    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1156    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1157    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1158    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1159    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1160                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1161                                              sums_up_fraction_l
1162    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1163
1164    SAVE
1165
1166 END MODULE statistics
1167
1168
1169
1170
1171 MODULE transpose_indices
1172
1173!------------------------------------------------------------------------------!
1174! Description:
1175! ------------
1176! Definition of indices for transposed arrays
1177!------------------------------------------------------------------------------!
1178
1179    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1180                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1181                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1182               
1183
1184    SAVE
1185
1186 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.