source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 216

Last change on this file since 216 was 216, checked in by raasch, 13 years ago

reading mechanism for restart files completely revised

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 51.1 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
8! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
9!
10! Former revisions:
11! -----------------
12! $Id: modules.f90 216 2008-11-25 07:12:43Z raasch $
13!
14! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
15! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
16! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
17! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
18! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
19! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
20! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
21! -myid_char_14
22!
23! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
24! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
25! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
26! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
27! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
28! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
29! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
30!
31! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
32! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
33! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
34! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
35! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
36! uswst*, vswst*
37!
38! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
39! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
40! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
41! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
42!
43! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
44! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
45! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
46! var_hom and var_sum renamed pr_palm
47!
48! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
49! +return_addres, return_username
50! Cpp-directive lcmuk renamed lc
51!
52! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
53! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
54! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
55! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
56! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
57! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
58! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
59! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
60! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
61! setting of palm version moved to main program
62!
63! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
64! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
65! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
66! Bugfix: p is not a pointer
67!
68! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
69!
70! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
71! version 3.1b (last under RCS control)
72!
73! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
74! Initial revision
75!
76!
77! Description:
78! ------------
79! Definition of variables for special advection schemes
80!------------------------------------------------------------------------------!
81
82    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
83
84    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
85    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
86                                          spl_tri_zw
87
88    SAVE
89
90 END MODULE advection
91
92
93
94
95 MODULE array_kind
96
97!------------------------------------------------------------------------------!
98! Description:
99! ------------
100! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
101! precision variables)
102!------------------------------------------------------------------------------!
103
104    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
105                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
106
107    SAVE
108
109 END MODULE array_kind
110
111
112
113
114 MODULE arrays_3d
115
116!------------------------------------------------------------------------------!
117! Description:
118! ------------
119! Definition of all arrays defined on the computational grid
120!------------------------------------------------------------------------------!
121
122    USE array_kind
123
124    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
125          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
126          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
127          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
128
129    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
130          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
131          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
132
133    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
134          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
135          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
136          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
137
138    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
139          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
140          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
141          vsws_m, vswst_m
142
143    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
144          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
145          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
146          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
147
148    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
149          ql_v, ql_vp
150
151    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
152          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
153          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
154          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
155
156    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
157          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
158          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
159          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
160
161    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
162
163    SAVE
164
165 END MODULE arrays_3d
166
167
168
169
170 MODULE averaging
171
172!------------------------------------------------------------------------------!
173! Description:
174! ------------
175! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
176!------------------------------------------------------------------------------!
177
178    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
179                                          ts_av, us_av, z0_av
180
181    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
182          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
183          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
184
185 END MODULE averaging
186
187
188
189
190 MODULE cloud_parameters
191
192!------------------------------------------------------------------------------!
193! Description:
194! ------------
195! Definition of variables and constants for cloud physics
196!------------------------------------------------------------------------------!
197
198    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
199              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
200              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
201              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
202              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
203
204    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
205
206    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
207                                          precipitation_rate
208
209    SAVE
210
211 END MODULE cloud_parameters
212
213
214
215
216 MODULE constants
217
218!------------------------------------------------------------------------------!
219! Description:
220! ------------
221! Definition of general constants
222!------------------------------------------------------------------------------!
223
224    REAL    ::  pi = 3.141592654
225
226    SAVE
227
228 END MODULE constants
229
230
231
232
233 MODULE control_parameters
234
235!------------------------------------------------------------------------------!
236! Description:
237! ------------
238! Definition of parameters for program control
239!------------------------------------------------------------------------------!
240
241    TYPE plot_precision
242       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
243       INTEGER           ::  precision
244    END TYPE plot_precision
245
246    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
247                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
248                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
249                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
250                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
251
252    TYPE file_status
253       LOGICAL ::  opened, opened_before
254    END TYPE file_status
255
256    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
257
258
259    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
260    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
261    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
262    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'match'
263    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
264    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
265    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
266    CHARACTER (LEN=16)   ::  loop_optimization = 'default', &
267                             momentum_advec = 'pw-scheme', &
268                             psolver = 'poisfft', &
269                             scalar_advec = 'pw-scheme'
270    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
271                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
272                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
273                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
274                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
275                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
276                             bc_sa_t = 'neumann', &
277                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
278                             canopy_mode = 'block', &
279                             coupling_mode = 'uncoupled', &
280                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
281                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
282                             fft_method = 'system-specific', &
283                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
284                             random_generator = 'numerical-recipes', &
285                             return_addres, return_username, &
286                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
287    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
288    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
289    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
290    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
291    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
292
293    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
294    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
295    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
296                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
297    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
298    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
299    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
300
301    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
302
303    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
304                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
305                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
306                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
307                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
308                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
309                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
310                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
311                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
312                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
313                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
314                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
315                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
316                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
317                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
318                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
319                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
320                prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
321                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
322                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
323
324    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
325                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
326                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
327                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
328                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
329                pch_index = 0, &
330                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
331                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
332                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
333                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
334                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
335                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
336                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
337
338    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
339
340    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
341                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
342                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
343                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
344                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
345                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
346                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
347                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
348                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
349                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
350                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
351                do_sum = .FALSE., dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
352                disturbance_created = .FALSE., &
353                first_call_advec_particles = .TRUE., &
354                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
355                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
356                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
357                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
358                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
359                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
360                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
361                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
362                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
363                plant_canopy = .FALSE., &
364                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
365                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
366                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
367                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
368                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
369                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
370                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
371                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
372                wall_adjustment = .TRUE.
373
374    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
375                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
376
377    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
378             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
379             atmos_ocean_sign = 1.0, &
380             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
381             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
382             bottom_salinityflux = 0.0, &
383             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
384             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
385             building_wall_south = 9999999.9, cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, &
386             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
387             disturbance_energy_limit = 0.01, &
388             disturbance_level_b = -9999999.9, &
389             disturbance_level_t = -9999999.9, &
390             drag_coefficient = 0.0, &
391             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
392             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
393             dt_data_output = 9999999.9, &
394             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
395             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
396             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
397             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
398             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
399             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
400             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
401             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
402             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
403             end_time = 0.0, &
404             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
405             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
406             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
407             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
408             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
409             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
410             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
411             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
412             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
413             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
414             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
415             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
416             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
417             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
418             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
419             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
420             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
421             rif_max = 1.0, &
422             rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, sa_surface = 35.0, &
423             scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
424             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
425             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
426             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
427             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
428             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
429             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
430             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
431             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
432             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
433             time_disturb = 0.0, &
434             time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, time_dopr_listing = 0.0, &
435             time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, time_dosp_av = 0.0, &
436             time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, time_do2d_xz = 0.0, &
437             time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, time_do_av = 0.0, &
438             time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, time_prel = 0.0, &
439             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0, &
440             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
441             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
442             ug_surface = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
443             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
444             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
445             v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, z_max_do1d = -1.0, &
446             z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
447
448    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
449             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, &
450             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
451             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
452             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
453             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
454             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
455             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
456             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
457             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
458             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
459             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
460             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
461             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
462             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
463             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
464             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
465             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
466             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
467             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
468             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
469
470
471    SAVE
472
473 END MODULE control_parameters
474
475
476
477
478 MODULE cpulog
479
480!------------------------------------------------------------------------------!
481! Description:
482! ------------
483! Definition of variables for cpu-time measurements
484!------------------------------------------------------------------------------!
485
486    REAL ::  initial_wallclock_time
487
488    TYPE logpoint
489       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
490       INTEGER            ::  counts
491       CHARACTER (LEN=20) ::  place
492    END TYPE logpoint
493
494    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
495                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
496                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
497                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
498
499    SAVE
500
501 END MODULE cpulog
502
503
504
505
506 MODULE dvrp_variables
507
508!------------------------------------------------------------------------------!
509! Description:
510! ------------
511! Definition of variables used with dvrp-software
512!------------------------------------------------------------------------------!
513
514    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
515
516    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
517                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
518
519    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
520                           dvrp_file      = 'default',                    &
521                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
522                           dvrp_password  = '********',                   &
523                           dvrp_username  = ' '
524
525    INTEGER ::  dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp, nx_dvrp, ny_dvrp,  &
526                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5, &
527                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,        &
528                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,            &
529                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,          &
530                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
531
532    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
533
534    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
535                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
536
537    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
538                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
539
540#if defined( __decalpha )
541    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
542                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
543                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
544                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
545
546    REAL/4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
547                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
548                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
549                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
550                                  interval_a_dvrp = 0.0
551#else
552    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
553
554    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,       &
555                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
556                                  interval_a_dvrp = 0.0
557
558    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
559                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
560                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
561                                     -1.0, 1.0 /
562
563    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
564                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
565#endif
566
567    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
568
569    TYPE steering
570       CHARACTER (LEN=20) ::  name
571       REAL(4)            ::  min, max
572       INTEGER            ::  imin, imax
573    END TYPE steering
574
575    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
576
577    SAVE
578
579 END MODULE dvrp_variables
580
581
582
583
584 MODULE grid_variables
585
586!------------------------------------------------------------------------------!
587! Description:
588! ------------
589! Definition of grid spacings
590!------------------------------------------------------------------------------!
591
592    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
593
594    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
595
596    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
597                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
598                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
599                                          zu_s_inner, zw_w_inner
600
601    SAVE
602
603 END MODULE grid_variables
604
605
606
607
608 MODULE indices
609
610!------------------------------------------------------------------------------!
611! Description:
612! ------------
613! Definition of array bounds and number of gridpoints
614!------------------------------------------------------------------------------!
615
616    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
617                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
618                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
619
620    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
621                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
622                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
623
624    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
625                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
626                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
627                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
628                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
629
630    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
631
632    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
633                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
634                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
635                wall_flags_10
636
637    SAVE
638
639 END MODULE indices
640
641
642
643
644 MODULE interfaces
645
646!------------------------------------------------------------------------------!
647! Description:
648! ------------
649! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
650!------------------------------------------------------------------------------!
651
652    INTERFACE
653
654       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
655
656          USE cpulog
657
658          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
659          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
660          TYPE(logpoint)              ::  log_event
661
662       END SUBROUTINE cpu_log
663
664    END INTERFACE
665
666
667
668    INTERFACE
669
670       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
671                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
672          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
673          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
674          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
675          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
676          REAL                          ::  wert
677          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
678          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
679
680       END SUBROUTINE global_min_max
681
682    END INTERFACE
683
684    SAVE
685
686 END MODULE interfaces
687
688
689
690 MODULE pointer_interfaces
691
692!------------------------------------------------------------------------------!
693! Description:
694! ------------
695! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
696! prognostic_equations
697!------------------------------------------------------------------------------!
698
699    INTERFACE
700
701       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
702
703          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
704          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
705
706       END SUBROUTINE advec_s_bc
707
708    END INTERFACE
709
710
711    SAVE
712
713 END MODULE pointer_interfaces
714
715
716
717
718 MODULE model_1d
719
720!------------------------------------------------------------------------------!
721! Description:
722! ------------
723! Definition of variables for the 1D-model
724!------------------------------------------------------------------------------!
725
726    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
727                last_dt_change_1d = 0 
728
729    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
730
731    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
732                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
733                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
734                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
735                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
736                vsws1d, vsws1d_m, z01d
737
738
739    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
740                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
741                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
742                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
743
744    SAVE
745
746 END MODULE model_1d
747
748
749
750
751 MODULE netcdf_control
752
753!------------------------------------------------------------------------------!
754! Description:
755! ------------
756! Definition of parameters and variables for netcdf control.
757!------------------------------------------------------------------------------!
758
759#if defined( __netcdf )
760    USE netcdf
761#endif
762
763    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
764                           replace_num = 6
765
766    INTEGER ::  dots_num = 22
767
768    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
769                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
770                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
771
772    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
773         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
774            'z_i   ' /)
775
776    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
777         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
778            'z_i   ' /)
779
780    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
781          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
782             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
783             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
784             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
785             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
786
787    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
788          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
789             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
790             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
791             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
792             'm2/s2  ', 'number2' /)
793
794    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
795          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
796             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
797             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
798             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ',                       &
799             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
800
801    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
802          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
803             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
804             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
805             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ',                       &
806             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
807
808    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
809
810    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
811
812    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
813          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
814             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
815             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
816             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
817             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
818             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
819             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
820             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
821             'not_used        ' /)
822
823    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
824          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
825             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
826             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
827             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
828             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
829             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
830             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
831             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
832             'not_used        ' /)
833
834    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
835                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
836                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
837                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
838                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
839                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
840                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
841
842    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
843                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
844                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
845                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
846                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
847                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
848                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
849                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
850                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
851                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
852                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
853                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
854                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
855                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
856                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
857                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
858                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
859                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
860
861    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision
862    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
863    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
864
865    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
866    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
867    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
868                                           id_var_z_pr
869    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
870
871
872    SAVE
873
874 END MODULE netcdf_control
875
876
877
878 MODULE particle_attributes
879
880!------------------------------------------------------------------------------!
881! Description:
882! ------------
883! Definition of variables used to compute particle transport
884!------------------------------------------------------------------------------!
885
886    USE array_kind
887
888    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
889                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
890
891#if defined( __parallel )
892    INTEGER ::  mpi_particle_type
893#endif
894    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
895                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
896                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
897                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
898                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
899                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
900                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
901                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
902                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
903                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
904
905    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
906
907    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
908    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
909
910    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
911                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
912                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
913                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
914                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
915                write_particle_statistics = .FALSE.
916    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
917
918    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
919                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
920                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
921                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
922                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
923                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
924                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
925                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
926
927    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
928                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
929                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
930                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
931                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
932
933    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
934
935
936    TYPE particle_type
937       SEQUENCE
938       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
939                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
940                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
941       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
942    END TYPE particle_type
943
944    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
945                                                       particles
946
947    TYPE particle_groups_type
948       SEQUENCE
949       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
950    END TYPE particle_groups_type
951
952    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
953                   particle_groups
954
955    SAVE
956
957 END MODULE particle_attributes
958
959
960
961
962
963 MODULE pegrid
964
965!------------------------------------------------------------------------------!
966! Description:
967! ------------
968! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
969! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
970! MPI-calls.
971!------------------------------------------------------------------------------!
972
973#if defined( __parallel )
974#if defined( __lc )
975    USE MPI
976#else
977    INCLUDE "mpif.h"
978#endif
979#endif
980    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
981    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
982                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
983                               numprocs_previous_run = -1,                     &
984                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
985
986    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
987                                             hor_index_bounds_previous_run
988
989#if defined( __parallel )
990#if defined( __mpi2 )
991    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
992#endif
993
994    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
995                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
996                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
997                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
998                type_x, type_x_int, type_xy
999
1000    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1001
1002    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
1003
1004    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
1005    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1006                              remain_dims
1007#endif
1008
1009    SAVE
1010
1011 END MODULE pegrid
1012
1013
1014
1015
1016 MODULE profil_parameter
1017
1018!------------------------------------------------------------------------------!
1019! Description:
1020! ------------
1021! Definition of variables which control PROFIL-output
1022!------------------------------------------------------------------------------!
1023
1024    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1025
1026    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1027
1028    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1029                                             cross_normalized_y = ' '
1030
1031    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1032                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1033                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1034                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1035                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1036                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1037                              ' L                  ',                         &
1038                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1039
1040    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1041                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1042                              'pot. temperature in K       ', &
1043                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1044                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1045                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1046                              'mixing length in m          ', &
1047                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1048
1049    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1050                           (/ ' u v                           ', &
1051                              ' pt                            ', &
1052                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1053                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1054                              ' km kh                         ', &
1055                              ' l                             ', &
1056                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1057
1058    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1059
1060    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1061                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1062                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1063                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1064                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1065                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1066                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1067                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1068                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1069                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1070               
1071
1072    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1073             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1074             cross_ts_uymax(20) = &
1075                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1076                                999.999, 999.999, 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_uymax_computed(20) = 999.999, &
1080             cross_ts_uymin(20) = &
1081                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1082                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1083                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1084                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1085             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1086             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1087             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1088             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1089             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1090             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1091             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1092             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1093
1094    SAVE
1095
1096 END MODULE profil_parameter
1097
1098
1099
1100
1101 MODULE spectrum
1102
1103!------------------------------------------------------------------------------!
1104! Description:
1105! ------------
1106! Definition of quantities used for computing spectra
1107!------------------------------------------------------------------------------!
1108
1109    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1110                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1111    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1112    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1113    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1114                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1115                                              '-power spectrum of v     ', &
1116                                              '-power spectrum of w     ', &
1117                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1118                                              '-power spectrum of q     ' /)
1119    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1120                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1121                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1122                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1123                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1124                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1125
1126    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1127
1128    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1129                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1134                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1135                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1136                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1137                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1138                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1139                plot_spectra_level(100) = 999999
1140
1141    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1142
1143    SAVE
1144
1145 END MODULE spectrum
1146
1147
1148
1149
1150 MODULE statistics
1151
1152!------------------------------------------------------------------------------!
1153! Description:
1154! ------------
1155! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1156!------------------------------------------------------------------------------!
1157
1158    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1159    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1160    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1161    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1162    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1163    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1164    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1165    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1166                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1167                                              sums_up_fraction_l
1168    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1169
1170    SAVE
1171
1172 END MODULE statistics
1173
1174
1175
1176
1177 MODULE transpose_indices
1178
1179!------------------------------------------------------------------------------!
1180! Description:
1181! ------------
1182! Definition of indices for transposed arrays
1183!------------------------------------------------------------------------------!
1184
1185    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1186                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1187                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1188               
1189
1190    SAVE
1191
1192 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.