source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 2233

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  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1!> @file modules.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! ------------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: modules.f90 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring $
27!
28! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
29! Renamed wall_flags_0 and wall_flags_00 into advc_flags_1 and advc_flags_2,
30! respectively. Moreover, introduced further flag array wall_flags_0.
31!
32! Adjustments for new topography concept:
33!   -fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp, fym, fyp, rif_wall, wall_e_x, wall_e_y,
34!   -wall_v, wall_u, wall_w_x, wall_w_y, wall_qflux, wall_sflux, wall_nrflux,
35!   -wall_qrflux
36!
37! Adjustments for new surface concept:
38!   +land_surface
39!   -z0, z0h, z0q, us, ts, qs, qsws, nrs, nrsws, qrs, qrsws, ssws, ss, saswsb
40!   -nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzt_diff
41!   -uswst, vswst, tswst, sswst, saswst, qswst, qrswst, nrswst, qswst_remote
42!
43! Generic tunnel setup:
44!   +tunnel_height, tunnel_length, tunnel_width_x, tunnel_width_y,
45!   +tunnel_wall_depth
46!
47! Topography input via netcdf
48!   +lod
49!
50! 2200 2017-04-11 11:37:51Z suehring
51! -monotonic_adjustment
52!
53! 2174 2017-03-13 08:18:57Z maronga
54! Changed default values for most_method to 'newton'
55!
56! 2118 2017-01-17 16:38:49Z raasch
57! -acc_rank, background_communication, i_left, i_right, j_south, j_north,
58!  num_acc_per_node, on_device
59!
60! 2107 2017-01-09 12:21:49Z kanani
61! Preparation for doxygen comments (Giersch)
62!
63! 2050 2016-11-08 15:00:55Z gronemeier
64! Implement turbulent outflow condition
65!
66! 2037 2016-10-26 11:15:40Z knoop
67! Anelastic approximation implemented
68!
69! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
70! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
71!
72! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
73! +urban_surface, +lsf_exception, +varnamelength
74!
75! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
76! Increased DIMENSION of data_output, data_output_user, do2d, do3d
77!
78! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
79! Forced header and separation lines into 80 columns
80!
81! 1992 2016-08-12 15:14:59Z suehring
82! +constant_top_scalarflux, top_scalarflux
83! default of bc_s_t adjusted
84!
85! 1968 2016-07-18 12:01:49Z suehring
86! Changed dimension for MPI-datatypes type_x_int and type_y_int
87!
88! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
89! Separate humidity and passive scalar
90! +bc_s_t_val, diss_s_s, diss_l_s, flux_s_s, flux_l_s, s, sp, s1, s2, s3, ssws_av,
91!  s_init, s_surf, sums_wsss_ws_l, ss, ssws, sswst, ts_m, wall_sflux
92! +constant_scalarflux, ibc_s_b, ibc_s_t, s_vertical_gradient_level_ind
93!
94! Unused variables removed
95! -gamma_x, gamma_y, gamma_z, var_x, var_y, var_z
96!
97! Change initial values (in order to unify gradient calculation):
98! pt_vertical_gradient_level, sa_vertical_gradient_level
99!
100! 1957 2016-07-07 10:43:48Z suehring
101! +fl_max, num_leg, num_var_fl, num_var_fl_user, var_fl_max, virtual_flight
102!
103! 1918 2016-05-27 14:35:57Z raasch
104! default timestep switched from -1.0 to +1.0 in order to avoid wrong sign of
105! initially calculated divergence
106!
107! 1906 2016-05-24 14:38:08Z suehring
108! default value of mg_switch_to_pe0_level changed to -1
109!
110! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
111! bfactor, mass_of_solute, molecular_weight_of_solute, molecular_weight_of_water,
112! vanthoff moved to mod_particle_attributes.
113! dt_micro and several cloud_parameters moved to microphysics_mod.
114! 1d-microphysics profiles moved to microphysics_mod.
115!
116! 1845 2016-04-08 08:29:13Z raasch
117! -nzb_2d
118!
119! 1833 2016-04-07 14:23:03Z raasch
120! spectra parameter moved to spectra module
121!
122! 1831 2016-04-07 13:15:51Z hoffmann
123! curvature_solution_effects removed
124! turbulence renamed collision_turbulence, drizzle renamed
125! cloud_water_sedimentation
126!
127! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
128! icloud_scheme removed. microphysics_sat_adjust, microphysics_kessler,
129! microphysics_seifert added.
130!
131! 1815 2016-04-06 13:49:59Z raasch
132! cpp-directive for decalpha removed
133!
134! 1808 2016-04-05 19:44:00Z raasch
135! MPI module used by default on all machines
136!
137! 1804 2016-04-05 16:30:18Z maronga
138! Removed code for parameter file check (__check)
139!
140! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
141! Added roughness length for moisture (z0q)
142!
143! 1786 2016-03-08 05:49:27Z raasch
144! module spectrum moved to new separate module
145!
146! 1783 2016-03-06 18:36:17Z raasch
147! netcdf variables moved to the netcdf-interface module
148!
149! 1779 2016-03-03 08:01:28Z raasch
150! coupling_char extended to LEN=3
151!
152! 1764 2016-02-28 12:45:19Z raasch
153! some reformatting
154!
155! 1762 2016-02-25 12:31:13Z hellstea
156! +nest_* variables, size of volume_flow arrays increased by one element
157!
158! 1738 2015-12-18 13:56:05Z raasch
159! +mean_surface_level_height
160!
161! 1695 2015-10-27 10:03:11Z maronga
162! Removed rif (forgotten in last revision)
163!
164! 1693 2015-10-27 08:35:45Z maronga
165! Renamed zp -> z_mo
166!
167! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
168! Renamed Obukhov length. Added ol, removed rif. Increased number of profiles
169! (pr_palm). Changed default values for dissipation_1d to 'detering' and
170! (mixing_length_1d to 'blackadar'. Added most_method. rif_min and rif_max
171! renamed to zeta_min and zeta_max and new values assigned.
172!
173! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
174! Code annotations made doxygen readable
175!
176! 1677 2015-10-02 13:25:23Z boeske
177! +ngp_yz_int, type_xz_int, type_yz_int
178!
179! 1666 2015-09-23 07:31:10Z raasch
180! +user_interface_current_revision, user_interface_required_revision in
181! control_parameters
182!
183! 1639 2015-08-31 14:46:48Z knoop
184! Bugfix: string 'unknown' extended to match LEN=13
185!
186! 1575 2015-03-27 09:56:27Z raasch
187! +ngp_xz
188!
189! 1560 2015-03-06 10:48:54Z keck
190! +recycling_yshift
191!
192! 1557 2015-03-05 16:43:04Z suehring
193! +monotonic_adjustment
194!
195! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
196! Increased pr_palm to 120. Increased length of dots_unit and dots_label to 13
197! digits. Increased length of domask, do2d, and do3d to 20 digits.
198!
199! 1496 2014-12-02 17:25:50Z maronga
200! Renamed "radiation" -> "cloud_top_radiation"
201!
202! 1484 2014-10-21 10:53:05Z kanani
203! Changes due to new module structure of the plant canopy model:
204!   canopy-model related parameters/variables moved to module
205!   plant_canopy_model_mod
206!
207! 1468 2014-09-24 14:06:57Z maronga
208! Adapted for use on up to 6-digit processor cores.
209! Increased identifier string length for user-defined quantities to 20.
210!
211! 1450 2014-08-21 07:31:51Z heinze
212! ntnudge from 100 to 1000 increased to allow longer simulations
213!
214! 1431 2014-07-15 14:47:17Z suehring
215! +var_d
216!
217! 1429 2014-07-15 12:53:45Z knoop
218! +ensemble_member_nr to prepare the random_generator for ensemble runs
219!
220! 1382 2014-04-30 12:15:41Z boeske
221! Renamed variables which store large scale forcing tendencies
222! pt_lsa -> td_lsa_lpt, pt_subs -> td_sub_lpt,
223! q_lsa  -> td_lsa_q,   q_subs  -> td_sub_q
224!
225! 1365 2014-04-22 15:03:56Z boeske
226! Usage of large scale forcing enabled:
227! increase pr_palm from 90 to 100 to allow for more standard profiles
228! + ngp_sums_ls, pt_lsa, pt_subs, q_lsa, q_subs, tmp_tnudge, sums_ls_l,
229! use_subsidence_tendencies
230!
231! 1361 2014-04-16 15:17:48Z hoffmann
232! tend_* removed
233! call_microphysics_at_all_substeps added
234! default of drizzle set to true
235!
236! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
237! particle_attributes moved to mod_particle_attributes.f90
238!
239! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
240! REAL constants provided with KIND-attribute
241!
242! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
243! REAL constants defined as wp-kind
244! -avs_output, data_output_format, do3d_compress, iso2d_output, netcdf_output
245!
246! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
247! ONLY-attribute added to USE-statements,
248! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
249! kinds are defined in new module kinds,
250! old module precision_kind is removed,
251! revision history before 2012 removed,
252! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
253! all variable declaration statements
254!
255! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
256! module cpulog moved to new separate module-file
257! interface for cpu_log removed
258!
259! 1314 2014-03-14 18:25:17Z suehring
260! + log_z_z0, number_of_sublayers, z0_av_global
261! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
262! +ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz, ntdim_3d
263!
264! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
265! set default values for grid indices of maximum velocity components
266! u|v|w_max_ijk
267!
268! 1241 2013-10-30 11:36:58Z heinze
269! Usage of nudging enabled
270! +nudging, ntnudge, ptnudge, qnudge, tnudge, unudge, vnudge, wnudge
271! increase pr_palm from 80 to 90 to allow for more standard profiles
272!
273! Enable prescribed time depenend surface fluxes and geostrophic wind read in
274! from external file LSF_DATA
275! +large_scale_forcing, lsf_surf, lsf_vert, nlsf, time_surf, shf_surf, qsws_surf,
276!  pt_surf, q_surf, p_surf, time_vert, ug_vert, vg_vert, wsubs_vert
277!
278! 1221 2013-09-10 08:59:13Z raasch
279! wall_flags_0 changed to 32bit int, +wall_flags_00,
280! +rflags_s_inner, rflags_invers
281!
282! 1216 2013-08-26 09:31:42Z raasch
283! +transpose_compute_overlap,
284! several variables are now defined in the serial (non-parallel) case also
285!
286! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
287! +tri
288!
289! 1179 2013-06-14 05:57:58Z raasch
290! +reference_state, ref_state, use_initial_profile_as_reference, vpt_reference,
291! use_reference renamed use_single_reference_value
292!
293! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
294! -bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
295! +use_cmax
296!
297! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch
298! +background_communication, i_left, i_right, j_north, j_south, req, req_count,
299! send_receive, sendrecv_in_background, wait_stat
300!
301! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
302! unused variables removed
303!
304! 1113 2013-03-10 02:48:14Z raasch
305! +on_device
306!
307! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
308! +tric, nr_timesteps_this_run
309!
310! 1106 2013-03-04 05:31:38Z raasch
311! array_kind renamed precision_kind, pdims defined in serial code
312! bugfix: default value assigned to coupling_start_time
313!
314! 1095 2013-02-03 02:21:01Z raasch
315! FORTRAN error in r1092 removed
316!
317! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
318! character length in some derived type changed for better alignment
319!
320! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
321! + c_sedimentation, limiter_sedimentation, turbulence, a_1, a_2, a_3, b_1, b_2,
322! + b_3, c_1, c_2, c_3, beta_cc
323!
324! bottom boundary condition of qr, nr changed from Dirichlet to Neumann
325!
326! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
327! necessary expansions according to the two new prognostic equations (nr, qr)
328! of the two-moment cloud physics scheme:
329! +*_init, flux_l_*, diss_l_*, flux_s_*, diss_s_*, *sws, *swst, tend_*, *, *_p
330! +t*_m, *_1, *_2, *_3, *_av, bc_*_b, bc_*_t, ibc_*_b, ibc_*_t, bc_*_t_val,
331! +*_vertical_gradient, *_surface_initial_change, *_vertical_gradient_level,
332! +*_vertical_gradient_level_ind, *_surface, constant_waterflux_*, 
333! +cloud_scheme, icloud_scheme, surface_waterflux_*, sums_ws*s_ws_l, wall_*flux
334!
335! constants for the two-moment scheme:
336! +a_vent, a_term, b_vent, b_term, c_evap, c_term, cof, eps_sb, k_cc, k_cr, k_rr,
337! +k_br, kappa_rr, kin_vis_air, mu_constant_value, nc, pirho_l, dpirho_l, rho_1,
338! +schmidt, schmidt_p_1d3, stp, x0, xmin, xmax, dt_precipitation, w_precipitation
339!
340! steering parameters for the two_moment scheme:
341! +mu_constant, ventilation_effect
342!
343! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
344! code put under GPL (PALM 3.9)
345!
346! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
347! +output_format_netcdf
348!
349! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
350! +acc_rank, num_acc_per_node,
351! -adjust_mixing_length
352!
353! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
354! pointer free version can be generated with cpp switch __nopointer
355!
356! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
357! -grid_matching, nxa, nya, etc., nnx_pe, nny_pe, spl_*
358!
359! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
360! -asselin_filter_factor, cut_spline_overshoot, dt_changed, last_dt_change,
361! last_dt_change_1d, long_filter_factor, overshoot_limit_*, ups_limit_*
362! several pointer/target arrays converted to normal ones
363!
364! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
365! -use_prior_plot1d_parameters
366!
367! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
368! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
369! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
370! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
371! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
372! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
373!
374! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
375! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
376! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
377! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
378! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
379! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
380! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
381! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
382! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
383!
384! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
385! changing profile_columns and profile_rows
386!
387! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
388! +neutral
389!
390! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
391! +masking_method
392!
393! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
394! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
395!
396! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
397! interface for global_min_max changed
398!
399! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
400! +wall_flags_0
401! -boundary_flags
402! +nzb_max
403! +adv_sca_1, +adv_mom_1
404!
405! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
406! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
407! particle_attributes,
408! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
409! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
410!
411! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
412! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
413! particle feature color renamed class
414!
415! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
416! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
417! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
418! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
419! rvar1|2|3
420! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
421! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
422!
423! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
424! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
425!
426! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
427! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
428! New parameter check_restart has been defined which is needed by
429! check_namelist_files only.
430!
431! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
432! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
433!
434! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
435! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
436! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
437! for thread-safe summation in advec_ws.
438!
439! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
440!
441! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
442! version 3.1b (last under RCS control)
443!
444! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
445! Initial revision
446!
447!
448!------------------------------------------------------------------------------!
449! Description:
450! ------------
451!> Definition of all variables
452!>
453!> @todo Add description for each variable
454!------------------------------------------------------------------------------!
455
456
457!------------------------------------------------------------------------------!
458! Description:
459! ------------
460!> Definition of variables for special advection schemes.
461!------------------------------------------------------------------------------!
462 MODULE advection
463 
464    USE kinds
465
466    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  aex  !<
467    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  bex  !<
468    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dex  !<
469    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  eex  !<
470   
471    SAVE
472
473 END MODULE advection
474
475
476!------------------------------------------------------------------------------!
477! Description:
478! ------------
479!> Definition of all arrays defined on the computational grid.
480!------------------------------------------------------------------------------!
481 MODULE arrays_3d
482
483    USE kinds
484
485    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  c_u_m                  !<
486    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  c_u_m_l                !<
487    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  c_v_m                  !<
488    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  c_v_m_l                !<
489    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  c_w_m                  !<
490    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  c_w_m_l                !<   
491    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddzu                   !<
492    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddzu_pres              !<
493    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dd2zu                  !<
494    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dzu                    !<
495    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddzw                   !<
496    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dzw                    !<
497    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  hyp                    !<
498    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  inflow_damping_factor  !<
499    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  l_grid                 !<
500    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ptdf_x                 !<
501    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ptdf_y                 !<
502    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  p_surf                 !<
503    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  pt_surf                !<
504    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  pt_init                !<
505    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  qsws_surf              !<
506    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  q_init                 !<
507    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  q_surf                 !<
508    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  rdf                    !<
509    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  rdf_sc                 !<
510    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ref_state              !<
511    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  s_init                 !<
512    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  s_surf                 !<
513    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  sa_init                !<
514    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  shf_surf               !<
515    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  timenudge              !<
516    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  time_surf              !<
517    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  time_vert              !<
518    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  tmp_tnudge             !<
519    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ug                     !<
520    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  u_init                 !<
521    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  u_nzb_p1_for_vfc       !<
522    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  vg                     !<
523    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  v_init                 !<
524    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  v_nzb_p1_for_vfc       !<
525    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  w_subs                 !<
526    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zu                     !<
527    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zw                     !<
528
529    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  c_u                   !<
530    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  c_v                   !<
531    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  c_w                   !<
532    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_e              !<
533    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_nr             !<     
534    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_pt             !<
535    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_q              !<
536    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_qr             !<
537    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_s              !<
538    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_sa             !<
539    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_u              !<
540    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_v              !<
541    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  diss_s_w              !<
542    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  dzu_mg                !<
543    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  dzw_mg                !<
544    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_e              !<
545    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_nr             !<
546    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_pt             !<
547    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_q              !<
548    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_qr             !<
549    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_s              !<
550    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_sa             !<
551    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_u              !<
552    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_v              !<
553    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  flux_s_w              !<
554    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  f1_mg                 !<
555    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  f2_mg                 !<
556    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  f3_mg                 !<
557    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  mean_inflow_profiles  !<
558    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount  !<
559    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_rate    !<
560    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ptnudge               !<
561    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  pt_slope_ref          !<
562    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  qnudge                !<
563    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  tnudge                !<
564    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  td_lsa_lpt            !<
565    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  td_lsa_q              !<
566    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  td_sub_lpt            !<
567    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  td_sub_q              !<
568    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  total_2d_a            !<
569    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  total_2d_o            !<
570    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ug_vert               !<
571    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  unudge                !<
572    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  vnudge                !<
573    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  vg_vert               !<
574    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wnudge                !<
575    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wsubs_vert            !<
576   
577    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  d          !<
578    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  de_dx      !<
579    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  de_dy      !<
580    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  de_dz      !<
581    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss       !<
582    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_e   !<
583    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_nr  !<
584    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_pt  !<
585    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_q   !<
586    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_qr  !<
587    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_s   !<
588    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_sa  !<
589    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_u   !<
590    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_v   !<
591    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  diss_l_w   !<
592    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_e   !<
593    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_nr  !<
594    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_pt  !<
595    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_q   !<
596    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_qr  !<
597    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_s   !<
598    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_sa  !<
599    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_u   !<
600    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_v   !<
601    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  flux_l_w   !<
602    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  kh         !<
603    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  km         !<
604    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  l_wall     !<
605    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prr        !<
606    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  p_loc      !<
607    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  tend       !<
608    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  tric       !<
609    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_m_l      !<
610    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_m_n      !<
611    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_m_r      !<
612    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_m_s      !<
613    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_m_l      !<
614    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_m_n      !<
615    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_m_r      !<
616    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_m_s      !<
617    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_m_l      !<
618    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_m_n      !< 
619    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_m_r      !<
620    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_m_s      !<
621
622#if defined( __nopointer )
623    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  e          !<
624    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  e_p        !<
625    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  nr         !<
626    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  nr_p       !<
627    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  p          !<
628    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  prho       !<
629    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  pt         !<
630    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  pt_p       !<
631    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  q          !<
632    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  q_p        !<
633    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qc         !<
634    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql         !<
635    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_c       !<
636    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_v       !<
637    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_vp      !<
638    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qr         !<
639    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qr_p       !<
640    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  rho_ocean  !<
641    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  s          !<
642    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  s_p        !<
643    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  sa         !<
644    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  sa_p       !<
645    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  te_m       !<
646    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  tnr_m      !<
647    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  tpt_m      !<
648    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  tq_m       !<
649    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  tqr_m      !<
650    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ts_m       !<
651    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  tsa_m      !<
652    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  tu_m       !<
653    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  tv_m       !<
654    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  tw_m       !< 
655    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  u          !<
656    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  u_p        !<
657    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  v          !<
658    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  v_p        !<
659    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  vpt        !<
660    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  w          !<
661    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  w_p        !<
662#else
663    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  e_1     !<
664    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  e_2     !<
665    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  e_3     !<
666    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  p       !<
667    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  prho_1  !<
668    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  nr_1    !<
669    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  nr_2    !<
670    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  nr_3    !<
671    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  pt_1    !<
672    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  pt_2    !<
673    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  pt_3    !<
674    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  q_1     !<
675    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  q_2     !<
676    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  q_3     !<
677    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qc_1    !<
678    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_v    !<
679    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_vp   !<
680    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_1    !<
681    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_2    !<
682    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qr_1    !<
683    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qr_2    !<
684    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qr_3    !<
685    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  rho_1   !<
686    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  s_1     !<
687    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  s_2     !<
688    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  s_3     !<
689    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  sa_1    !<
690    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  sa_2    !<
691    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  sa_3    !<
692    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  u_1     !<
693    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  u_2     !<
694    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  u_3     !<
695    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  v_1     !<
696    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  v_2     !<
697    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  v_3     !<
698    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  vpt_1   !<
699    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  w_1     !<
700    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  w_2     !<
701    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  w_3     !<
702
703    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  e          !<
704    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  e_p        !<
705    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  nr         !<
706    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  nr_p       !<
707    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  prho       !<
708    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  pt         !<
709    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  pt_p       !<
710    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  q          !<
711    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  q_p        !<
712    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  qc         !<
713    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  ql         !<
714    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  ql_c       !<
715    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  qr         !<
716    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  qr_p       !<
717    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  rho_ocean  !<
718    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  s          !<
719    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  s_p        !<
720    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sa         !<
721    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sa_p       !<
722    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  te_m       !<
723    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  tnr_m      !<
724    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  tpt_m      !<
725    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  tq_m       !<
726    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  tqr_m      !<
727    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  ts_m       !<
728    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  tsa_m      !<
729    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  tu_m       !<
730    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  tv_m       !<
731    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  tw_m       !<
732    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  u          !<
733    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  u_p        !<
734    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  v          !<
735    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  v_p        !<
736    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  vpt        !<
737    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  w          !<
738    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  w_p        !<
739#endif
740
741    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  tri      !<
742
743    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  rho_air      !< air density profile on the uv grid
744    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  rho_air_zw   !< air density profile on the w grid
745    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  drho_air     !< inverse air density profile on the uv grid
746    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  drho_air_zw  !< inverse air density profile on the w grid
747
748    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  rho_air_mg     !< air density profiles on the uv grid for multigrid
749    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  rho_air_zw_mg  !< air density profiles on the w grid for multigrid
750
751    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  heatflux_input_conversion       !< conversion factor array for heatflux input
752    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  waterflux_input_conversion      !< conversion factor array for waterflux input
753    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  momentumflux_input_conversion   !< conversion factor array for momentumflux input
754    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  heatflux_output_conversion      !< conversion factor array for heatflux output
755    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  waterflux_output_conversion     !< conversion factor array for waterflux output
756    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  momentumflux_output_conversion  !< conversion factor array for momentumflux output
757
758    SAVE
759
760 END MODULE arrays_3d
761
762
763!------------------------------------------------------------------------------!
764! Description:
765! ------------
766!> Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data.
767!------------------------------------------------------------------------------!
768 MODULE averaging
769 
770    USE kinds
771
772    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av                 !< Avg. liquid water path
773    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_rate_av  !< Avg. of precipitation rate
774    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ol_av                  !< Avg. of Obukhov length
775    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  qsws_av                !< Avg. of surface moisture flux
776    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ssws_av                !< Avg. of surface scalar flux
777    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  shf_av                 !< Avg. of surface heat flux
778    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ts_av                  !< Avg. of characteristic temperature scale
779    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  us_av                  !< Avg. of friction velocity
780    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  z0_av                  !< Avg. of roughness length for momentum
781    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  z0h_av                 !< Avg. of roughness length for heat
782    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  z0q_av                 !< Avg. of roughness length for moisture
783
784    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  e_av          !<
785    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  lpt_av        !<
786    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  nr_av         !<
787    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  p_av          !<
788    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  pc_av         !<
789    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  pr_av         !<
790    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  prr_av        !<
791    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  pt_av         !<
792    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  q_av          !<
793    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qc_av         !<
794    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_av         !<
795    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_c_av       !<
796    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_v_av       !<
797    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  ql_vp_av      !<
798    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qr_av         !<
799    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  qv_av         !<
800    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  rho_ocean_av  !<
801    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  s_av          !<
802    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  sa_av         !<
803    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  u_av          !<
804    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  v_av          !<
805    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  vpt_av        !<
806    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  w_av          !<
807 
808 END MODULE averaging
809
810
811!------------------------------------------------------------------------------!
812! Description:
813! ------------
814!> Definition of variables and constants for cloud physics.
815!------------------------------------------------------------------------------!
816 MODULE cloud_parameters
817 
818    USE kinds
819
820    REAL(wp) ::  cp = 1005.0_wp         !< heat capacity of dry air (J kg-1 K-1)
821    REAL(wp) ::  l_v = 2.5E+06_wp       !< latent heat of vaporization (J kg-1)
822    REAL(wp) ::  l_d_cp                 !< l_v / cp
823    REAL(wp) ::  l_d_r                  !< l_v / r_d
824    REAL(wp) ::  l_d_rv                 !< l_v / r_v   
825    REAL(wp) ::  rho_l = 1.0E3_wp       !< density of water (kg m-3)
826    REAL(wp) ::  r_d = 287.0_wp         !< sp. gas const. dry air (J kg-1 K-1)
827    REAL(wp) ::  r_v = 461.51_wp        !< sp. gas const. water vapor (J kg-1 K-1)
828
829
830    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  hyrho   !<
831    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  pt_d_t  !<
832    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  t_d_pt  !<
833
834    SAVE
835
836 END MODULE cloud_parameters
837
838
839!------------------------------------------------------------------------------!
840! Description:
841! ------------
842!> Definition of general constants.
843!------------------------------------------------------------------------------!
844 MODULE constants
845 
846    USE kinds
847
848    REAL(wp) ::  pi = 3.141592654_wp  !<
849    REAL(wp) ::  adv_mom_1            !<
850    REAL(wp) ::  adv_mom_3            !<
851    REAL(wp) ::  adv_mom_5            !<
852    REAL(wp) ::  adv_sca_1            !<
853    REAL(wp) ::  adv_sca_3            !<
854    REAL(wp) ::  adv_sca_5            !<
855   
856    SAVE
857
858 END MODULE constants
859
860 
861!------------------------------------------------------------------------------!
862! Description:
863! ------------
864!> Definition of parameters for program control
865!------------------------------------------------------------------------------!
866 MODULE control_parameters
867
868    USE kinds
869
870    TYPE plot_precision
871       CHARACTER (LEN=8) ::  variable   !<
872       INTEGER(iwp)      ::  precision  !<
873    END TYPE plot_precision
874
875    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &  !<
876                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), & 
877                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), & 
878                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          & 
879                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
880
881    TYPE file_status
882       LOGICAL ::  opened         !<
883       LOGICAL ::  opened_before  !<
884    END TYPE file_status
885   
886    INTEGER, PARAMETER      ::  mask_xyz_dimension = 100  !<
887    INTEGER, PARAMETER      ::  max_masks = 50            !<
888    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  varnamelength = 30        !< length of output variable names
889
890    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &  !<
891                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
892
893    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w'                               !<
894    CHARACTER (LEN=1)    ::  timestep_reason = ' '                        !<
895    CHARACTER (LEN=3)    ::  coupling_char = ''                           !<
896    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'                       !<
897    CHARACTER (LEN=8)    ::  most_method = 'newton'                       !< NAMELIST parameter defining method to be used to calculate Okukhov length,
898    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date                                     !<
899    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_time                                     !<
900    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr                           !<
901    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '             !<
902    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' '                                !<
903    CHARACTER (LEN=12)   ::  revision = ' '                               !<
904    CHARACTER (LEN=12)   ::  user_interface_current_revision = ' '        !<
905    CHARACTER (LEN=12)   ::  user_interface_required_revision = ' '       !<
906    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default'        !<
907    CHARACTER (LEN=16)   ::  loop_optimization = 'default'                !<
908    CHARACTER (LEN=16)   ::  momentum_advec = 'ws-scheme'                 !<
909    CHARACTER (LEN=16)   ::  psolver = 'poisfft'                          !< 
910    CHARACTER (LEN=16)   ::  scalar_advec = 'ws-scheme'                   !<
911    CHARACTER (LEN=20)   ::  approximation = 'boussinesq'                 !< 
912    CHARACTER (LEN=40)   ::  flux_input_mode = 'approximation-specific'   !<
913    CHARACTER (LEN=40)   ::  flux_output_mode = 'approximation-specific'  !<
914    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann'                           !<
915    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_lr = 'cyclic'                             !<
916    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_ns = 'cyclic'                             !<
917    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_p_b = 'neumann'                           !<
918    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_p_t = 'dirichlet'                         !<
919    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_pt_b = 'dirichlet'                        !<
920    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_pt_t = 'initial_gradient'                 !<
921    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_q_b = 'dirichlet'                         !<
922    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_q_t = 'neumann'                           !<
923    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_s_b = 'dirichlet'                         !<
924    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_s_t = 'initial_gradient'                  !<
925    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_sa_t = 'neumann'                          !<
926    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_uv_b = 'dirichlet'                        !<
927    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_uv_t = 'dirichlet'                        !<
928    CHARACTER (LEN=20)   ::  cloud_scheme = 'saturation_adjust'           !<
929    CHARACTER (LEN=20)   ::  coupling_mode = 'uncoupled'                  !<   
930    CHARACTER (LEN=20)   ::  coupling_mode_remote = 'uncoupled'           !<
931    CHARACTER (LEN=20)   ::  dissipation_1d = 'detering'                  !<
932    CHARACTER (LEN=20)   ::  fft_method = 'system-specific'               !<
933    CHARACTER (LEN=20)   ::  mixing_length_1d = 'blackadar'               !<
934    CHARACTER (LEN=20)   ::  random_generator = 'random-parallel'         !<
935    CHARACTER (LEN=20)   ::  reference_state = 'initial_profile'          !<   
936    CHARACTER (LEN=20)   ::  return_addres                                !<
937    CHARACTER (LEN=20)   ::  return_username                              !<
938    CHARACTER (LEN=20)   ::  timestep_scheme = 'runge-kutta-3'            !<       
939    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file                                !<
940    CHARACTER (LEN=40)   ::  topography = 'flat'                          !< 
941    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '                                   !<
942    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message                                  !<
943    CHARACTER (LEN=80)   ::  run_identifier                               !< 
944    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' '                   !<
945    CHARACTER (LEN=210)  ::  run_description_header                       !<
946    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '                         !<
947
948    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(500) ::  data_output = ' '       !<
949    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(500) ::  data_output_user = ' '  !<
950    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(500) ::  doav = ' '              !<
951                                           
952    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(max_masks,100) ::  data_output_masks = ' '       !<
953    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(max_masks,100) ::  data_output_masks_user = ' '  !<
954
955    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '  !<
956   
957    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '  !<
958   
959    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' ' !<
960   
961    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(0:1,500) ::  do2d = ' '  !<
962    CHARACTER (LEN=varnamelength), DIMENSION(0:1,500) ::  do3d = ' '  !<
963
964    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  fl_max = 100     !<
965    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  var_fl_max = 20  !<
966   
967    INTEGER(iwp) ::  abort_mode = 1                    !<
968    INTEGER(iwp) ::  average_count_pr = 0              !<
969    INTEGER(iwp) ::  average_count_3d = 0              !<
970    INTEGER(iwp) ::  current_timestep_number = 0       !<
971    INTEGER(iwp) ::  coupling_topology = 0             !<
972    INTEGER(iwp) ::  dist_range = 0                    !<
973    INTEGER(iwp) ::  disturbance_level_ind_b           !<
974    INTEGER(iwp) ::  disturbance_level_ind_t           !<
975    INTEGER(iwp) ::  doav_n = 0                        !<
976    INTEGER(iwp) ::  dopr_n = 0                        !<
977    INTEGER(iwp) ::  dopr_time_count = 0               !<
978    INTEGER(iwp) ::  dopts_time_count = 0              !<
979    INTEGER(iwp) ::  dots_time_count = 0               !<
980    INTEGER(iwp) ::  do2d_xy_n = 0                     !<
981    INTEGER(iwp) ::  do2d_xz_n = 0                     !<
982    INTEGER(iwp) ::  do2d_yz_n = 0                     !<
983    INTEGER(iwp) ::  do3d_avs_n = 0                    !<
984    INTEGER(iwp) ::  dp_level_ind_b = 0                !<
985    INTEGER(iwp) ::  dvrp_filecount = 0                !<
986    INTEGER(iwp) ::  dz_stretch_level_index            !<
987    INTEGER(iwp) ::  ensemble_member_nr = 0            !<
988    INTEGER(iwp) ::  gamma_mg                          !<
989    INTEGER(iwp) ::  gathered_size                     !<
990    INTEGER(iwp) ::  grid_level                        !<
991    INTEGER(iwp) ::  ibc_e_b                           !<
992    INTEGER(iwp) ::  ibc_p_b                           !<
993    INTEGER(iwp) ::  ibc_p_t                           !<
994    INTEGER(iwp) ::  ibc_pt_b                          !<
995    INTEGER(iwp) ::  ibc_pt_t                          !<
996    INTEGER(iwp) ::  ibc_q_b                           !<
997    INTEGER(iwp) ::  ibc_q_t                           !<
998    INTEGER(iwp) ::  ibc_s_b                           !<
999    INTEGER(iwp) ::  ibc_s_t                           !<
1000    INTEGER(iwp) ::  ibc_sa_t                          !<
1001    INTEGER(iwp) ::  ibc_uv_b                          !<
1002    INTEGER(iwp) ::  ibc_uv_t                          !<
1003    INTEGER(iwp) ::  inflow_disturbance_begin = -1     !<
1004    INTEGER(iwp) ::  inflow_disturbance_end = -1       !<
1005    INTEGER(iwp) ::  intermediate_timestep_count       !<
1006    INTEGER(iwp) ::  intermediate_timestep_count_max   !<
1007    INTEGER(iwp) ::  io_group = 0                      !<
1008    INTEGER(iwp) ::  io_blocks = 1                     !<
1009    INTEGER(iwp) ::  iran = -1234567                   !<
1010    INTEGER(iwp) ::  lod = 1                           !< level of detail, topography input parameter
1011    INTEGER(iwp) ::  masks = 0                         !<
1012    INTEGER(iwp) ::  maximum_grid_level                !<
1013    INTEGER(iwp) ::  maximum_parallel_io_streams = -1  !<
1014    INTEGER(iwp) ::  max_pr_user = 0                   !<
1015    INTEGER(iwp) ::  mgcycles = 0                      !<
1016    INTEGER(iwp) ::  mg_cycles = -1                    !<
1017    INTEGER(iwp) ::  mg_switch_to_pe0_level = -1       !<
1018    INTEGER(iwp) ::  mid                               !<
1019    INTEGER(iwp) ::  nlsf = 1000                       !<
1020    INTEGER(iwp) ::  ntnudge = 1000                    !<
1021    INTEGER(iwp) ::  ngsrb = 2                         !<
1022    INTEGER(iwp) ::  nr_timesteps_this_run = 0         !<
1023    INTEGER(iwp) ::  nsor = 20                         !<
1024    INTEGER(iwp) ::  nsor_ini = 100                    !<
1025    INTEGER(iwp) ::  n_sor                             !<
1026    INTEGER(iwp) ::  normalizing_region = 0            !<
1027    INTEGER(iwp) ::  num_leg=0                         !<
1028    INTEGER(iwp) ::  num_var_fl                        !<
1029    INTEGER(iwp) ::  num_var_fl_user=0                 !<
1030    INTEGER(iwp) ::  nz_do3d = -9999                   !<
1031    INTEGER(iwp) ::  prt_time_count = 0                !<
1032    INTEGER(iwp) ::  recycling_plane                   !<
1033    INTEGER(iwp) ::  runnr = 0                         !<
1034    INTEGER(iwp) ::  skip_do_avs = 0                   !<
1035    INTEGER(iwp) ::  subdomain_size                    !<
1036    INTEGER(iwp) ::  terminate_coupled = 0             !<
1037    INTEGER(iwp) ::  terminate_coupled_remote = 0      !<
1038    INTEGER(iwp) ::  timestep_count = 0                !<
1039
1040    INTEGER(iwp) ::  dist_nxl(0:1)                               !<
1041    INTEGER(iwp) ::  dist_nxr(0:1)                               !<
1042    INTEGER(iwp) ::  dist_nyn(0:1)                               !<
1043    INTEGER(iwp) ::  dist_nys(0:1)                               !<
1044    INTEGER(iwp) ::  do2d_no(0:1) = 0                            !<
1045    INTEGER(iwp) ::  do2d_xy_time_count(0:1)                     !<
1046    INTEGER(iwp) ::  do2d_xz_time_count(0:1)                     !<
1047    INTEGER(iwp) ::  do2d_yz_time_count(0:1)                     !<
1048    INTEGER(iwp) ::  do3d_no(0:1) = 0                            !<
1049    INTEGER(iwp) ::  do3d_time_count(0:1)                        !<
1050    INTEGER(iwp) ::  domask_no(max_masks,0:1) = 0                !<
1051    INTEGER(iwp) ::  domask_time_count(max_masks,0:1)            !<
1052    INTEGER(iwp) ::  mask_size(max_masks,3) = -1                 !<
1053    INTEGER(iwp) ::  mask_size_l(max_masks,3) = -1               !<
1054    INTEGER(iwp) ::  mask_start_l(max_masks,3) = -1              !<
1055    INTEGER(iwp) ::  pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999  !<
1056    INTEGER(iwp) ::  q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999   !<
1057    INTEGER(iwp) ::  s_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999   !<               
1058    INTEGER(iwp) ::  sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999  !<
1059    INTEGER(iwp) ::  section(100,3)                              !<
1060    INTEGER(iwp) ::  section_xy(100) = -9999                     !<
1061    INTEGER(iwp) ::  section_xz(100) = -9999                     !<
1062    INTEGER(iwp) ::  section_yz(100) = -9999                     !<
1063    INTEGER(iwp) ::  ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999  !<
1064    INTEGER(iwp) ::  vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999  !<
1065    INTEGER(iwp) ::  subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999  !<
1066
1067
1068    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) ::  ntdim_2d_xy  !<
1069    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) ::  ntdim_2d_xz  !<
1070    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) ::  ntdim_2d_yz  !<
1071    INTEGER(iwp), DIMENSION(0:1) ::  ntdim_3d     !<
1072
1073    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count  !<
1074
1075    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  mask_i         !<
1076    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  mask_j         !<
1077    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  mask_k         !<
1078    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  mask_i_global  !<   
1079    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  mask_j_global  !<
1080    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  mask_k_global  !<
1081
1082    LOGICAL ::  bc_lr_cyc =.TRUE.                            !<
1083    LOGICAL ::  bc_lr_dirrad = .FALSE.                       !<
1084    LOGICAL ::  bc_lr_raddir = .FALSE.                       !<
1085    LOGICAL ::  bc_ns_cyc = .TRUE.                           !<
1086    LOGICAL ::  bc_ns_dirrad = .FALSE.                       !<
1087    LOGICAL ::  bc_ns_raddir = .FALSE.                       !<
1088    LOGICAL ::  call_microphysics_at_all_substeps = .FALSE.  !<
1089    LOGICAL ::  call_psolver_at_all_substeps = .TRUE.        !<
1090    LOGICAL ::  cloud_droplets = .FALSE.                     !<
1091    LOGICAL ::  cloud_physics = .FALSE.                      !<
1092    LOGICAL ::  cloud_top_radiation = .FALSE.                !<
1093    LOGICAL ::  conserve_volume_flow = .FALSE.               !<
1094    LOGICAL ::  constant_diffusion = .FALSE.                 !<
1095    LOGICAL ::  constant_flux_layer = .TRUE.                 !<
1096    LOGICAL ::  constant_heatflux = .TRUE.                   !< 
1097    LOGICAL ::  constant_top_heatflux = .TRUE.               !<
1098    LOGICAL ::  constant_top_momentumflux = .FALSE.          !<
1099    LOGICAL ::  constant_top_salinityflux = .TRUE.           !<
1100    LOGICAL ::  constant_top_scalarflux = .TRUE.             !<
1101    LOGICAL ::  constant_scalarflux = .TRUE.                 !<
1102    LOGICAL ::  constant_waterflux = .TRUE.                  !<
1103    LOGICAL ::  create_disturbances = .TRUE.                 !<
1104    LOGICAL ::  data_output_2d_on_each_pe = .TRUE.           !<
1105    LOGICAL ::  dissipation_control = .FALSE.                !<
1106    LOGICAL ::  disturbance_created = .FALSE.                !<
1107    LOGICAL ::  do2d_at_begin = .FALSE.                      !<
1108    LOGICAL ::  do3d_at_begin = .FALSE.                      !<
1109    LOGICAL ::  do_sum = .FALSE.                             !<
1110    LOGICAL ::  dp_external = .FALSE.                        !<
1111    LOGICAL ::  dp_smooth = .FALSE.                          !<
1112    LOGICAL ::  dt_fixed = .FALSE.                           !<
1113    LOGICAL ::  dt_3d_reached                                !<
1114    LOGICAL ::  dt_3d_reached_l                              !<
1115    LOGICAL ::  exchange_mg = .FALSE.                        !<
1116    LOGICAL ::  first_call_lpm = .TRUE.                      !<
1117    LOGICAL ::  force_print_header = .FALSE.                 !<
1118    LOGICAL ::  galilei_transformation = .FALSE.             !<
1119    LOGICAL ::  humidity = .FALSE.                           !<
1120    LOGICAL ::  humidity_remote = .FALSE.                    !<
1121    LOGICAL ::  inflow_l = .FALSE.                           !<
1122    LOGICAL ::  inflow_n = .FALSE.                           !<
1123    LOGICAL ::  inflow_r = .FALSE.                           !<
1124    LOGICAL ::  inflow_s = .FALSE.                           !<
1125    LOGICAL ::  large_scale_forcing = .FALSE.                !<
1126    LOGICAL ::  large_scale_subsidence = .FALSE.             !<
1127    LOGICAL ::  land_surface = .FALSE.                       !< flag parameter indicating wheather the lsm is used
1128    LOGICAL ::  lsf_exception = .FALSE.                      !< temporary flag for use of lsf with buildings on flat terrain
1129    LOGICAL ::  lsf_surf = .TRUE.                            !<
1130    LOGICAL ::  lsf_vert = .TRUE.                            !<
1131    LOGICAL ::  lptnudge = .FALSE.                           !<
1132    LOGICAL ::  lqnudge = .FALSE.                            !<
1133    LOGICAL ::  lunudge = .FALSE.                            !<
1134    LOGICAL ::  lvnudge = .FALSE.                            !<
1135    LOGICAL ::  lwnudge = .FALSE.                            !<
1136    LOGICAL ::  masking_method = .FALSE.                     !<
1137    LOGICAL ::  microphysics_sat_adjust = .FALSE.            !<
1138    LOGICAL ::  microphysics_kessler = .FALSE.               !<
1139    LOGICAL ::  microphysics_seifert = .FALSE.               !<
1140    LOGICAL ::  mg_switch_to_pe0 = .FALSE.                   !<
1141    LOGICAL ::  nest_bound_l = .FALSE.                       !< nested boundary on left side
1142    LOGICAL ::  nest_bound_n = .FALSE.                       !< nested boundary on north side
1143    LOGICAL ::  nest_bound_r = .FALSE.                       !< nested boundary on right side
1144    LOGICAL ::  nest_bound_s = .FALSE.                       !< nested boundary on south side
1145    LOGICAL ::  nest_domain  = .FALSE.                       !< domain is nested into a parent domain
1146    LOGICAL ::  neutral = .FALSE.                            !<
1147    LOGICAL ::  nudging = .FALSE.                            !<
1148    LOGICAL ::  ocean = .FALSE.                              !<
1149    LOGICAL ::  outflow_l = .FALSE.                          !<
1150    LOGICAL ::  outflow_n = .FALSE.                          !<
1151    LOGICAL ::  outflow_r = .FALSE.                          !<
1152    LOGICAL ::  outflow_s = .FALSE.                          !<
1153    LOGICAL ::  passive_scalar = .FALSE.                     !<
1154    LOGICAL ::  precipitation = .FALSE.                      !<
1155    LOGICAL ::  random_heatflux = .FALSE.                    !<
1156    LOGICAL ::  recycling_yshift = .FALSE.                   !<
1157    LOGICAL ::  run_control_header = .FALSE.                 !<
1158    LOGICAL ::  run_coupled = .TRUE.                         !<
1159    LOGICAL ::  scalar_rayleigh_damping = .TRUE.             !<
1160    LOGICAL ::  sloping_surface = .FALSE.                    !<
1161    LOGICAL ::  stop_dt = .FALSE.                            !<
1162    LOGICAL ::  synchronous_exchange = .FALSE.               !<
1163    LOGICAL ::  terminate_run = .FALSE.                      !<
1164    LOGICAL ::  transpose_compute_overlap = .FALSE.          !<
1165    LOGICAL ::  turbulent_inflow = .FALSE.                   !<
1166    LOGICAL ::  turbulent_outflow = .FALSE.                  !< flag for turbulent outflow condition
1167    LOGICAL ::  urban_surface = .FALSE.                      !< flag for urban surface model
1168    LOGICAL ::  use_cmax = .TRUE.                            !<
1169    LOGICAL ::  use_initial_profile_as_reference = .FALSE.   !<
1170    LOGICAL ::  use_prescribed_profile_data = .FALSE.        !<
1171    LOGICAL ::  use_single_reference_value = .FALSE.         !<
1172    LOGICAL ::  use_subsidence_tendencies = .FALSE.          !<
1173    LOGICAL ::  use_surface_fluxes = .FALSE.                 !<
1174    LOGICAL ::  use_top_fluxes = .FALSE.                     !<
1175    LOGICAL ::  use_ug_for_galilei_tr = .TRUE.               !<
1176    LOGICAL ::  use_upstream_for_tke = .FALSE.               !<
1177    LOGICAL ::  virtual_flight = .FALSE.                     !< flag for virtual flight model
1178    LOGICAL ::  wall_adjustment = .TRUE.                     !<
1179    LOGICAL ::  ws_scheme_sca = .FALSE.                      !<
1180    LOGICAL ::  ws_scheme_mom = .FALSE.                      !<
1181    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE.                !<
1182    LOGICAL ::  data_output_xz(0:1) = .FALSE.                !<
1183    LOGICAL ::  data_output_yz(0:1) = .FALSE.                !<
1184
1185    REAL(wp) ::  advected_distance_x = 0.0_wp                  !<
1186    REAL(wp) ::  advected_distance_y = 0.0_wp                  !<
1187    REAL(wp) ::  alpha_surface = 0.0_wp                        !<
1188    REAL(wp) ::  atmos_ocean_sign = 1.0_wp                     !<
1189    REAL(wp) ::  averaging_interval = 0.0_wp                   !<
1190    REAL(wp) ::  averaging_interval_pr = 9999999.9_wp          !<
1191    REAL(wp) ::  bc_pt_t_val                                   !<
1192    REAL(wp) ::  bc_q_t_val                                    !<
1193    REAL(wp) ::  bc_s_t_val                                    !<
1194    REAL(wp) ::  bottom_salinityflux = 0.0_wp                  !<
1195    REAL(wp) ::  building_height = 50.0_wp                     !<
1196    REAL(wp) ::  building_length_x = 50.0_wp                   !<
1197    REAL(wp) ::  building_length_y = 50.0_wp                   !<
1198    REAL(wp) ::  building_wall_left = 9999999.9_wp             !<
1199    REAL(wp) ::  building_wall_south = 9999999.9_wp            !<
1200    REAL(wp) ::  canyon_height = 50.0_wp                       !<
1201    REAL(wp) ::  canyon_width_x = 9999999.9_wp                 !<
1202    REAL(wp) ::  canyon_width_y = 9999999.9_wp                 !<
1203    REAL(wp) ::  canyon_wall_left = 9999999.9_wp               !<
1204    REAL(wp) ::  canyon_wall_south = 9999999.9_wp              !<
1205    REAL(wp) ::  cfl_factor = -1.0_wp                          !<
1206    REAL(wp) ::  cos_alpha_surface                             !<
1207    REAL(wp) ::  coupling_start_time = 0.0_wp                  !<
1208    REAL(wp) ::  disturbance_amplitude = 0.25_wp               !<
1209    REAL(wp) ::  disturbance_energy_limit = 0.01_wp            !<
1210    REAL(wp) ::  disturbance_level_b = -9999999.9_wp           !<
1211    REAL(wp) ::  disturbance_level_t = -9999999.9_wp           !<
1212    REAL(wp) ::  dp_level_b = 0.0_wp                           !<
1213    REAL(wp) ::  dt = -1.0_wp                                  !<
1214    REAL(wp) ::  dt_averaging_input = 0.0_wp                   !<
1215    REAL(wp) ::  dt_averaging_input_pr = 9999999.9_wp          !<
1216    REAL(wp) ::  dt_coupling = 9999999.9_wp                    !<
1217    REAL(wp) ::  dt_data_output = 9999999.9_wp                 !<
1218    REAL(wp) ::  dt_data_output_av = 9999999.9_wp              !<
1219    REAL(wp) ::  dt_disturb = 9999999.9_wp                     !<
1220    REAL(wp) ::  dt_dopr = 9999999.9_wp                        !<
1221    REAL(wp) ::  dt_dopr_listing = 9999999.9_wp                !<
1222    REAL(wp) ::  dt_dopts = 9999999.9_wp                       !<
1223    REAL(wp) ::  dt_dots = 9999999.9_wp                        !<
1224    REAL(wp) ::  dt_do2d_xy = 9999999.9_wp                     !<
1225    REAL(wp) ::  dt_do2d_xz = 9999999.9_wp                     !<
1226    REAL(wp) ::  dt_do2d_yz = 9999999.9_wp                     !<
1227    REAL(wp) ::  dt_do3d = 9999999.9_wp                        !<
1228    REAL(wp) ::  dt_dvrp = 9999999.9_wp                        !<
1229    REAL(wp) ::  dt_max = 20.0_wp                              !<
1230    REAL(wp) ::  dt_restart = 9999999.9_wp                     !<
1231    REAL(wp) ::  dt_run_control = 60.0_wp                      !<
1232    REAL(wp) ::  dt_3d = 1.0_wp                                !<
1233    REAL(wp) ::  dz = -1.0_wp                                  !<
1234    REAL(wp) ::  dz_max = 9999999.9_wp                         !<
1235    REAL(wp) ::  dz_stretch_factor = 1.08_wp                   !<
1236    REAL(wp) ::  dz_stretch_level = 100000.0_wp                !<
1237    REAL(wp) ::  e_init = 0.0_wp                               !<
1238    REAL(wp) ::  e_min = 0.0_wp                                !<
1239    REAL(wp) ::  end_time = 0.0_wp                             !<
1240    REAL(wp) ::  f = 0.0_wp                                    !<
1241    REAL(wp) ::  fs = 0.0_wp                                   !<
1242    REAL(wp) ::  g = 9.81_wp                                   !<
1243    REAL(wp) ::  inflow_damping_height = 9999999.9_wp          !<
1244    REAL(wp) ::  inflow_damping_width = 9999999.9_wp           !<
1245    REAL(wp) ::  kappa = 0.4_wp                                !<
1246    REAL(wp) ::  km_constant = -1.0_wp                         !<
1247    REAL(wp) ::  mask_scale_x = 1.0_wp                         !<
1248    REAL(wp) ::  mask_scale_y = 1.0_wp                         !<
1249    REAL(wp) ::  mask_scale_z = 1.0_wp                         !<
1250    REAL(wp) ::  maximum_cpu_time_allowed = 0.0_wp             !<
1251    REAL(wp) ::  molecular_viscosity = 1.461E-5_wp             !<
1252    REAL(wp) ::  old_dt = 1.0E-10_wp                           !<
1253    REAL(wp) ::  omega = 7.29212E-5_wp                         !<
1254    REAL(wp) ::  omega_sor = 1.8_wp                            !<
1255    REAL(wp) ::  outflow_source_plane = -9999999.9_wp          !< x-position of outflow-source plane (turbulent outflow method)
1256    REAL(wp) ::  particle_maximum_age = 9999999.9_wp           !<
1257    REAL(wp) ::  phi = 55.0_wp                                 !<
1258    REAL(wp) ::  prandtl_number = 1.0_wp                       !<
1259    REAL(wp) ::  precipitation_amount_interval = 9999999.9_wp  !<
1260    REAL(wp) ::  prho_reference                                !<
1261    REAL(wp) ::  pt_damping_factor = 0.0_wp                    !<
1262    REAL(wp) ::  pt_damping_width = 0.0_wp                     !<
1263    REAL(wp) ::  pt_reference = 9999999.9_wp                   !<
1264    REAL(wp) ::  pt_slope_offset = 0.0_wp                      !<
1265    REAL(wp) ::  pt_surface = 300.0_wp                         !<
1266    REAL(wp) ::  pt_surface_initial_change = 0.0_wp            !<
1267    REAL(wp) ::  q_surface = 0.0_wp                            !<
1268    REAL(wp) ::  q_surface_initial_change = 0.0_wp             !<
1269    REAL(wp) ::  rayleigh_damping_factor = -1.0_wp             !<
1270    REAL(wp) ::  rayleigh_damping_height = -1.0_wp             !<
1271    REAL(wp) ::  recycling_width = 9999999.9_wp                !<
1272    REAL(wp) ::  residual_limit = 1.0E-4_wp                    !<
1273    REAL(wp) ::  restart_time = 9999999.9_wp                   !<
1274    REAL(wp) ::  rho_reference                                 !<
1275    REAL(wp) ::  rho_surface                                   !<
1276    REAL(wp) ::  roughness_length = 0.1_wp                     !<
1277    REAL(wp) ::  sa_surface = 35.0_wp                          !<
1278    REAL(wp) ::  simulated_time = 0.0_wp                       !<
1279    REAL(wp) ::  simulated_time_at_begin                       !<
1280    REAL(wp) ::  sin_alpha_surface                             !<
1281    REAL(wp) ::  skip_time_data_output = 0.0_wp                !<
1282    REAL(wp) ::  skip_time_data_output_av = 9999999.9_wp       !<
1283    REAL(wp) ::  skip_time_dopr = 9999999.9_wp                 !<
1284    REAL(wp) ::  skip_time_do2d_xy = 9999999.9_wp              !<
1285    REAL(wp) ::  skip_time_do2d_xz = 9999999.9_wp              !<
1286    REAL(wp) ::  skip_time_do2d_yz = 9999999.9_wp              !<
1287    REAL(wp) ::  skip_time_do3d = 9999999.9_wp                 !<
1288    REAL(wp) ::  surface_heatflux = 9999999.9_wp               !<
1289    REAL(wp) ::  surface_pressure = 1013.25_wp                 !<
1290    REAL(wp) ::  surface_scalarflux = 9999999.9_wp             !<
1291    REAL(wp) ::  surface_waterflux = 9999999.9_wp              !<
1292    REAL(wp) ::  s_surface = 0.0_wp                            !<
1293    REAL(wp) ::  s_surface_initial_change = 0.0_wp             !<
1294    REAL(wp) ::  termination_time_needed = -1.0_wp             !<
1295    REAL(wp) ::  time_coupling = 0.0_wp                        !<
1296    REAL(wp) ::  time_disturb = 0.0_wp                         !<
1297    REAL(wp) ::  time_dopr = 0.0_wp                            !<
1298    REAL(wp) ::  time_dopr_av = 0.0_wp                         !<
1299    REAL(wp) ::  time_dopr_listing = 0.0_wp                    !<
1300    REAL(wp) ::  time_dopts = 0.0_wp                           !<
1301    REAL(wp) ::  time_dosp = 0.0_wp                            !<
1302    REAL(wp) ::  time_dosp_av = 0.0_wp                         !<
1303    REAL(wp) ::  time_dots = 0.0_wp                            !<
1304    REAL(wp) ::  time_do2d_xy = 0.0_wp                         !<
1305    REAL(wp) ::  time_do2d_xz = 0.0_wp                         !<
1306    REAL(wp) ::  time_do2d_yz = 0.0_wp                         !<
1307    REAL(wp) ::  time_do3d = 0.0_wp                            !<
1308    REAL(wp) ::  time_do_av = 0.0_wp                           !<
1309    REAL(wp) ::  time_do_sla = 0.0_wp                          !<
1310    REAL(wp) ::  time_dvrp = 0.0_wp                            !<
1311    REAL(wp) ::  time_restart = 9999999.9_wp                   !<
1312    REAL(wp) ::  time_run_control = 0.0_wp                     !<
1313    REAL(wp) ::  time_since_reference_point                    !<
1314    REAL(wp) ::  top_heatflux = 9999999.9_wp                   !<
1315    REAL(wp) ::  top_momentumflux_u = 9999999.9_wp             !<
1316    REAL(wp) ::  top_momentumflux_v = 9999999.9_wp             !<
1317    REAL(wp) ::  top_salinityflux = 9999999.9_wp               !<
1318    REAL(wp) ::  top_scalarflux = 9999999.9_wp                 !<
1319    REAL(wp) ::  tunnel_height = 9999999.9_wp                  !< height of tunnel outer wall
1320    REAL(wp) ::  tunnel_length = 9999999.9_wp                  !< tunnel length
1321    REAL(wp) ::  tunnel_width_x = 9999999.9_wp                 !< tunnel width in x, with respect to outer wall
1322    REAL(wp) ::  tunnel_width_y = 9999999.9_wp                 !< tunnel width in y, with respect to outer wall
1323    REAL(wp) ::  tunnel_wall_depth = 9999999.9_wp              !< tunnel wall depth
1324    REAL(wp) ::  ug_surface = 0.0_wp                           !<
1325    REAL(wp) ::  u_bulk = 0.0_wp                               !<
1326    REAL(wp) ::  u_gtrans = 0.0_wp                             !<
1327    REAL(wp) ::  vg_surface = 0.0_wp                           !<
1328    REAL(wp) ::  vpt_reference = 9999999.9_wp                  !<
1329    REAL(wp) ::  v_bulk = 0.0_wp                               !<
1330    REAL(wp) ::  v_gtrans = 0.0_wp                             !<
1331    REAL(wp) ::  wall_adjustment_factor = 1.8_wp               !<
1332    REAL(wp) ::  zeta_max = 20.0_wp                            !< Maximum value of zeta = z/L
1333    REAL(wp) ::  zeta_min = -9990.0_wp                         !< Minimum value of zeta = z/L
1334    REAL(wp) ::  z_max_do2d = -1.0_wp                          !<
1335    REAL(wp) ::  z0h_factor = 1.0_wp                           !<
1336
1337    REAL(wp) ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0_wp                  !<
1338    REAL(wp) ::  do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0_wp                  !<
1339    REAL(wp) ::  do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0_wp                  !<
1340    REAL(wp) ::  dpdxy(1:2) = 0.0_wp                               !<
1341    REAL(wp) ::  dt_domask(max_masks) = 9999999.9_wp               !<
1342    REAL(wp) ::  mask_scale(3)                                     !<
1343    REAL(wp) ::  pt_vertical_gradient(10) = 0.0_wp                 !<
1344    REAL(wp) ::  pt_vertical_gradient_level(10) = -1.0_wp          !<
1345    REAL(wp) ::  q_vertical_gradient(10) = 0.0_wp                  !<
1346    REAL(wp) ::  q_vertical_gradient_level(10) = -1.0_wp           !<
1347    REAL(wp) ::  s_vertical_gradient(10) = 0.0_wp                  !<
1348    REAL(wp) ::  s_vertical_gradient_level(10) = -1.0_wp           !<
1349    REAL(wp) ::  sa_vertical_gradient(10) = 0.0_wp                 !<
1350    REAL(wp) ::  sa_vertical_gradient_level(10) = -1.0_wp          !<
1351    REAL(wp) ::  skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9_wp        !<
1352    REAL(wp) ::  threshold(20) = 0.0_wp                            !<
1353    REAL(wp) ::  time_domask(max_masks) = 0.0_wp                   !<
1354    REAL(wp) ::  tsc(10) = (/ 1.0_wp, 1.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, &    !<
1355                 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp, 0.0_wp /)
1356    REAL(wp) ::  u_profile(100) = 9999999.9_wp                     !<
1357    REAL(wp) ::  uv_heights(100) = 9999999.9_wp                    !<
1358    REAL(wp) ::  v_profile(100) = 9999999.9_wp                     !<
1359    REAL(wp) ::  ug_vertical_gradient(10) = 0.0_wp                 !<
1360    REAL(wp) ::  ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp    !<
1361    REAL(wp) ::  vg_vertical_gradient(10) = 0.0_wp                 !<
1362    REAL(wp) ::  vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp    !<
1363    REAL(wp) ::  volume_flow(1:3) = 0.0_wp                         !<
1364    REAL(wp) ::  volume_flow_area(1:3) = 0.0_wp                    !<
1365    REAL(wp) ::  volume_flow_initial(1:3) = 0.0_wp                 !<
1366    REAL(wp) ::  wall_heatflux(0:4) = 0.0_wp                       !<
1367    REAL(wp) ::  wall_humidityflux(0:4) = 0.0_wp                   !<
1368    REAL(wp) ::  wall_salinityflux(0:4) = 0.0_wp                   !<
1369    REAL(wp) ::  wall_scalarflux(0:4) = 0.0_wp                     !<
1370    REAL(wp) ::  subs_vertical_gradient(10) = 0.0_wp               !<
1371    REAL(wp) ::  subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9_wp  !<
1372
1373    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor  !<
1374
1375    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) ::  mask_x = -1.0_wp  !<
1376    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) ::  mask_y = -1.0_wp  !<
1377    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) ::  mask_z = -1.0_wp  !<
1378   
1379    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,3) ::  mask_x_loop = -1.0_wp  !<
1380    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,3) ::  mask_y_loop = -1.0_wp  !<
1381    REAL(wp), DIMENSION(max_masks,3) ::  mask_z_loop = -1.0_wp  !<
1382   
1383!
1384!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
1385       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask       !<
1386       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask_loop  !<
1387
1388    SAVE
1389
1390 END MODULE control_parameters
1391
1392
1393!------------------------------------------------------------------------------!
1394! Description:
1395! ------------
1396!> Definition of variables used with dvrp-software.
1397!------------------------------------------------------------------------------!
1398 MODULE dvrp_variables
1399
1400    USE kinds
1401
1402    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'        !<
1403    CHARACTER (LEN=10) ::  particle_color = 'none'     !<
1404    CHARACTER (LEN=10) ::  particle_dvrpsize = 'none'  !<
1405
1406    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &  !<
1407                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
1408
1409    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default'                     !<
1410    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_file      = 'default'                     !<
1411    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de'  !<
1412    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_password  = '********'                    !<
1413    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_username  = ' '                           !<
1414
1415    INTEGER(iwp) ::  cluster_size = 1                   !<
1416    INTEGER(iwp) ::  dvrp_colortable_entries = 4        !<
1417    INTEGER(iwp) ::  dvrp_colortable_entries_prt = 22   !<
1418    INTEGER(iwp) ::  islice_dvrp                        !<
1419    INTEGER(iwp) ::  nx_dvrp                            !<
1420    INTEGER(iwp) ::  nxl_dvrp                           !<
1421    INTEGER(iwp) ::  nxr_dvrp                           !<
1422    INTEGER(iwp) ::  ny_dvrp                            !<
1423    INTEGER(iwp) ::  nyn_dvrp                           !<
1424    INTEGER(iwp) ::  nys_dvrp                           !<
1425    INTEGER(iwp) ::  nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5  !<
1426    INTEGER(iwp) ::  pathlines_fadeouttime = 5          !<
1427    INTEGER(iwp) ::  pathlines_linecount = 1000         !<
1428    INTEGER(iwp) ::  pathlines_maxhistory = 40          !<
1429    INTEGER(iwp) ::  pathlines_wavecount = 10           !<
1430    INTEGER(iwp) ::  pathlines_wavetime = 50            !<
1431    INTEGER(iwp) ::  vc_gradient_normals = 0            !<
1432    INTEGER(iwp) ::  vc_mode = 0                        !<
1433    INTEGER(iwp) ::  vc_size_x = 2                      !<
1434    INTEGER(iwp) ::  vc_size_y = 2                      !<
1435    INTEGER(iwp) ::  vc_size_z = 2                      !<
1436
1437    INTEGER(iwp), DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp  !<
1438
1439    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE.                      !<
1440    LOGICAL ::  dvrp_overlap                               !<
1441    LOGICAL ::  dvrp_total_overlap                         !<
1442    LOGICAL ::  local_dvrserver_running                    !<
1443    LOGICAL ::  lock_steering_update = .FALSE.             !<
1444    LOGICAL ::  use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.  !<
1445
1446    REAL(wp) ::  clip_dvrp_l = 9999999.9_wp  !<
1447    REAL(wp) ::  clip_dvrp_n = 9999999.9_wp  !<
1448    REAL(wp) ::  clip_dvrp_r = 9999999.9_wp  !<
1449    REAL(wp) ::  clip_dvrp_s = 9999999.9_wp  !<
1450    REAL(wp) ::  superelevation = 1.0_wp     !<
1451    REAL(wp) ::  superelevation_x = 1.0_wp   !<
1452    REAL(wp) ::  superelevation_y = 1.0_wp   !<
1453    REAL(wp) ::  vc_alpha = 38.0_wp          !<
1454
1455    REAL(wp), DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0_wp, 1.0_wp /)     !<
1456    REAL(wp), DIMENSION(2) ::  dvrpsize_interval = (/ 0.0_wp, 1.0_wp /)  !<
1457
1458    REAL(wp), DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0_wp, 0.6_wp, 0.0_wp /)  !<
1459    REAL(wp), DIMENSION(3) ::  topography_color = (/ 0.8_wp, 0.7_wp, 0.6_wp /)   !<
1460
1461    REAL(wp), DIMENSION(2,10) ::  slicer_range_limits_dvrp  !<
1462
1463    REAL(wp), DIMENSION(3,10) ::  isosurface_color  !<
1464
1465    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp          !<
1466    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp_prt      !<
1467    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_h_dvrp               !<
1468    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_h_dvrp_prt           !<
1469    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_l_dvrp = 0.5_sp      !<
1470    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_l_dvrp_prt = 0.5_sp  !<
1471    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_s_dvrp = 1.0_sp      !<
1472    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_s_dvrp_prt = 1.0_sp  !<
1473    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_a_dvrp = 0.0_sp      !<
1474    REAL(sp), DIMENSION(2,100) ::  interval_a_dvrp_prt = 0.0_sp  !<
1475
1476    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &  !<
1477                                     -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
1478                                     -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, -1.0_wp, 1.0_wp, &
1479                                     -1.0_wp, 1.0_wp /
1480
1481    DATA  isosurface_color / 0.9_wp, 0.9_wp, 0.9_wp,  0.8_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.8_wp, &  !<
1482                             0.1_wp, 0.8_wp, 0.1_wp,  0.6_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.6_wp, &
1483                             0.1_wp, 0.6_wp, 0.1_wp,  0.4_wp, 0.1_wp, 0.1_wp,  0.1_wp, 0.1_wp, 0.4_wp, &
1484                             0.1_wp, 0.4_wp, 0.1_wp /
1485
1486    DATA  interval_h_dvrp / 270.0_wp, 225.0_wp, 225.0_wp, 180.0_wp, 70.0_wp, 25.0_wp, &  !<
1487                            25.0_wp, -25.0_wp, 192 * 0.0_wp /
1488
1489    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0_wp, 225.0_wp, 225.0_wp, 180.0_wp, 70.0_wp, 25.0_wp, &  !<
1490                                25.0_wp, -25.0_wp, 192 * 0.0_wp /
1491
1492    REAL(sp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp  !<
1493    REAL(sp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ycoor_dvrp  !<
1494    REAL(sp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zcoor_dvrp  !<
1495
1496    TYPE steering
1497       CHARACTER (LEN=24) ::  name  !<
1498       REAL(sp)           ::  min   !<
1499       REAL(sp)           ::  max   !<
1500       INTEGER(iwp)       ::  imin  !<
1501       INTEGER(iwp)       ::  imax  !<
1502    END TYPE steering
1503
1504    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp  !<
1505
1506    SAVE
1507
1508 END MODULE dvrp_variables
1509
1510
1511!------------------------------------------------------------------------------!
1512! Description:
1513! ------------
1514!> Definition of grid spacings.
1515!------------------------------------------------------------------------------!
1516 MODULE grid_variables
1517
1518    USE kinds
1519
1520    REAL(wp) ::  ddx          !<
1521    REAL(wp) ::  ddx2         !<
1522    REAL(wp) ::  dx = 1.0_wp  !<
1523    REAL(wp) ::  dx2          !<
1524    REAL(wp) ::  ddy          !<
1525    REAL(wp) ::  ddy2         !<
1526    REAL(wp) ::  dy = 1.0_wp  !<
1527    REAL(wp) ::  dy2          !<
1528
1529    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg  !<
1530    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddy2_mg  !<
1531
1532    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  zu_s_inner  !< 
1533    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  zw_w_inner  !<
1534                                             
1535    SAVE
1536
1537 END MODULE grid_variables
1538
1539
1540!------------------------------------------------------------------------------!
1541! Description:
1542! ------------
1543!> Definition of array bounds, number of gridpoints, and wall flag arrays.
1544!------------------------------------------------------------------------------!
1545 MODULE indices
1546
1547    USE kinds
1548
1549    INTEGER(iwp) ::  nbgp = 3     !<
1550    INTEGER(iwp) ::  ngp_sums     !<
1551    INTEGER(iwp) ::  ngp_sums_ls  !<
1552    INTEGER(iwp) ::  nnx          !<
1553    INTEGER(iwp) ::  nx = 0       !<
1554    INTEGER(iwp) ::  nx_a         !<
1555    INTEGER(iwp) ::  nx_o         !<
1556    INTEGER(iwp) ::  nxl          !<
1557    INTEGER(iwp) ::  nxlg         !<
1558    INTEGER(iwp) ::  nxlu         !<
1559    INTEGER(iwp) ::  nxr          !<
1560    INTEGER(iwp) ::  nxrg         !<
1561    INTEGER(iwp) ::  nx_on_file   !<
1562    INTEGER(iwp) ::  nny          !<
1563    INTEGER(iwp) ::  ny = 0       !<
1564    INTEGER(iwp) ::  ny_a         !<
1565    INTEGER(iwp) ::  ny_o         !<
1566    INTEGER(iwp) ::  nyn          !<
1567    INTEGER(iwp) ::  nyng         !<
1568    INTEGER(iwp) ::  nys          !<
1569    INTEGER(iwp) ::  nysg         !<
1570    INTEGER(iwp) ::  nysv         !<
1571    INTEGER(iwp) ::  ny_on_file   !<
1572    INTEGER(iwp) ::  nnz          !<
1573    INTEGER(iwp) ::  nz = 0       !<
1574    INTEGER(iwp) ::  nzb          !<
1575    INTEGER(iwp) ::  nzb_diff     !<
1576    INTEGER(iwp) ::  nzb_max      !<
1577    INTEGER(iwp) ::  nzt          !<
1578
1579    INTEGER(idp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_3d        !<
1580    INTEGER(idp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_3d_inner  !< ! need to have 64 bit for grids > 2E9
1581                   
1582    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_2dh  !<
1583    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxl_mg   !<
1584    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxr_mg   !<
1585    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nyn_mg   !<
1586    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nys_mg   !<
1587    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nzt_mg   !<
1588
1589
1590    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ngp_2dh_outer     !<
1591    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ngp_2dh_s_inner   !<
1592    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  mg_loc_ind        !<
1593    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_diff_s_inner  !<
1594    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_diff_s_outer  !<
1595    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_inner         !<
1596    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_outer         !<
1597    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_s_inner       !<
1598    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_s_outer       !<
1599    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_u_inner       !<
1600    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_u_outer       !<
1601    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_v_inner       !<
1602    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_v_outer       !<
1603    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_w_inner       !<
1604    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_w_outer       !<
1605
1606    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags  !<
1607
1608    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_1   !<
1609    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_2   !<
1610    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_3   !<
1611    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_4   !<
1612    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_5   !<
1613    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_6   !<
1614    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_7   !<
1615    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_8   !<
1616    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_9   !<
1617    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::  wall_flags_10  !<
1618
1619    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  advc_flags_1            !< flags used to degrade order of advection scheme
1620    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  advc_flags_2            !< flags used to degrade order of advection scheme
1621    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  wall_flags_0            !< flags to mask topography
1622
1623    SAVE
1624
1625 END MODULE indices
1626
1627
1628!------------------------------------------------------------------------------!
1629! Description:
1630! ------------
1631!> Interfaces for special subroutines which use optional parameters.
1632!------------------------------------------------------------------------------!
1633 MODULE interfaces
1634
1635    INTERFACE
1636
1637!------------------------------------------------------------------------------!
1638! Description:
1639! ------------
1640!> @todo Missing subroutine description.
1641!------------------------------------------------------------------------------!
1642       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
1643                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
1644
1645          USE kinds
1646
1647          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode                     !<
1648          INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  i1                       !<
1649          INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  i2                       !<
1650          INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  j1                       !<
1651          INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  j2                       !<
1652          INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  k1                       !<
1653          INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  k2                       !< 
1654          INTEGER(iwp)                  ::  wert_ijk(3)              !<
1655          INTEGER(iwp), OPTIONAL        ::  wert1_ijk(3)             !< 
1656          REAL(wp)                      ::  offset                   !<
1657          REAL(wp)                      ::  wert                     !<
1658          REAL(wp), OPTIONAL            ::  wert1                    !<
1659          REAL(wp), INTENT(IN)          ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)  !<
1660
1661       END SUBROUTINE global_min_max
1662
1663    END INTERFACE
1664
1665    SAVE
1666
1667 END MODULE interfaces
1668
1669
1670!------------------------------------------------------------------------------!
1671! Description:
1672! ------------
1673!> Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1674!> prognostic_equations.
1675!------------------------------------------------------------------------------!
1676 MODULE pointer_interfaces
1677
1678    INTERFACE
1679
1680!------------------------------------------------------------------------------!
1681! Description:
1682! ------------
1683!> @todo Missing subroutine description.
1684!------------------------------------------------------------------------------!
1685       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1686
1687          USE kinds
1688
1689          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  sk_char  !<
1690#if defined( __nopointer )
1691          REAL(wp), DIMENSION(:,:,:) ::  sk  !<
1692#else
1693          REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk  !<
1694#endif
1695       END SUBROUTINE advec_s_bc
1696
1697    END INTERFACE
1698
1699    SAVE
1700
1701 END MODULE pointer_interfaces
1702
1703
1704!------------------------------------------------------------------------------!
1705! Description:
1706! ------------
1707!> Definition of variables for the 1D-model.
1708!------------------------------------------------------------------------------!
1709 MODULE model_1d
1710
1711    USE kinds
1712
1713    INTEGER(iwp) ::  current_timestep_number_1d = 0  !<
1714    INTEGER(iwp) ::  damp_level_ind_1d               !<
1715
1716    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE.  !<
1717    LOGICAL ::  stop_dt_1d = .FALSE.             !<
1718
1719    REAL(wp) ::  damp_level_1d = -1.0_wp       !<
1720    REAL(wp) ::  dt_1d = 60.0_wp               !<
1721    REAL(wp) ::  dt_max_1d = 300.0_wp          !<
1722    REAL(wp) ::  dt_pr_1d = 9999999.9_wp       !<
1723    REAL(wp) ::  dt_run_control_1d = 60.0_wp   !<
1724    REAL(wp) ::  end_time_1d = 864000.0_wp     !<
1725    REAL(wp) ::  old_dt_1d = 1.0E-10_wp        !<
1726    REAL(wp) ::  qs1d                          !<
1727    REAL(wp) ::  simulated_time_1d = 0.0_wp    !<
1728    REAL(wp) ::  time_pr_1d = 0.0_wp           !<
1729    REAL(wp) ::  time_run_control_1d = 0.0_wp  !<
1730    REAL(wp) ::  ts1d                          !<
1731    REAL(wp) ::  us1d                          !<
1732    REAL(wp) ::  usws1d                        !<
1733    REAL(wp) ::  vsws1d                        !<               
1734    REAL(wp) ::  z01d                          !<
1735    REAL(wp) ::  z0h1d                         !<
1736
1737
1738    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d      !<
1739    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d_p    !<
1740    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  kh1d     !<
1741    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  km1d     !<
1742    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  l_black  !<
1743    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  l1d      !<
1744    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  rif1d    !<
1745    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_e     !<
1746    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_em    !<
1747    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_u     !<
1748    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_um    !<
1749    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_v     !<
1750    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  te_vm    !<
1751    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  u1d      !<
1752    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  u1d_p    !<
1753    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  v1d      !<
1754    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  v1d_p    !<
1755
1756    SAVE
1757
1758 END MODULE model_1d
1759
1760
1761
1762
1763!------------------------------------------------------------------------------!
1764! Description:
1765! ------------
1766!> Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1767!> ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1768!> MPI-calls.
1769!------------------------------------------------------------------------------!
1770 MODULE pegrid
1771
1772    USE kinds
1773
1774#if defined( __parallel )
1775#if defined( __mpifh )
1776    INCLUDE "mpif.h"
1777#else
1778    USE MPI
1779#endif
1780#endif
1781    CHARACTER(LEN=2) ::  send_receive = 'al'
1782    CHARACTER(LEN=7) ::  myid_char = ''
1783   
1784    INTEGER(iwp) ::  comm1dx                     !<
1785    INTEGER(iwp) ::  comm1dy                     !<
1786    INTEGER(iwp) ::  comm2d                      !<
1787    INTEGER(iwp) ::  comm_inter                  !<
1788    INTEGER(iwp) ::  comm_palm                   !<
1789    INTEGER(iwp) ::  id_inflow = 0               !<
1790    INTEGER(iwp) ::  id_outflow = 0              !< myidx of procs at outflow (turbulent outflow method)
1791    INTEGER(iwp) ::  id_outflow_source = 0       !< myidx of procs including ouflow source plane (turbulent outflow method)
1792    INTEGER(iwp) ::  id_recycling = 0            !<
1793    INTEGER(iwp) ::  ierr                        !<
1794    INTEGER(iwp) ::  myid = 0                    !<
1795    INTEGER(iwp) ::  myidx = 0                   !<
1796    INTEGER(iwp) ::  myidy = 0                   !<
1797    INTEGER(iwp) ::  ndim = 2                    !<
1798    INTEGER(iwp) ::  ngp_a                       !<
1799    INTEGER(iwp) ::  ngp_o                       !<
1800    INTEGER(iwp) ::  ngp_xy                      !<
1801    INTEGER(iwp) ::  ngp_y                       !<
1802    INTEGER(iwp) ::  npex = -1                   !<
1803    INTEGER(iwp) ::  npey = -1                   !<
1804    INTEGER(iwp) ::  numprocs = 1                !<
1805    INTEGER(iwp) ::  numprocs_previous_run = -1  !<
1806    INTEGER(iwp) ::  pleft                       !<
1807    INTEGER(iwp) ::  pnorth                      !<
1808    INTEGER(iwp) ::  pright                      !<
1809    INTEGER(iwp) ::  psouth                      !<
1810    INTEGER(iwp) ::  req_count = 0               !<
1811    INTEGER(iwp) ::  sendrecvcount_xy            !<
1812    INTEGER(iwp) ::  sendrecvcount_yz            !<
1813    INTEGER(iwp) ::  sendrecvcount_zx            !<
1814    INTEGER(iwp) ::  sendrecvcount_zyd           !<
1815    INTEGER(iwp) ::  sendrecvcount_yxd           !<
1816    INTEGER(iwp) ::  target_id                   !<
1817    INTEGER(iwp) ::  tasks_per_node = -9999      !<
1818    INTEGER(iwp) ::  threads_per_task = 1        !<
1819    INTEGER(iwp) ::  type_x                      !<
1820    INTEGER(iwp) ::  type_xy                     !<
1821    INTEGER(iwp) ::  type_y                      !<
1822
1823    INTEGER(iwp) ::  pdims(2) = 1  !<
1824    INTEGER(iwp) ::  req(100)      !<
1825
1826    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds               !<
1827    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds_previous_run  !<
1828
1829    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.          !<
1830    LOGICAL ::  sendrecv_in_background = .FALSE.   !<
1831
1832#if defined( __parallel )
1833#if defined( __mpi2 )
1834    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name  !<
1835#endif
1836
1837    INTEGER(iwp) ::  ibuf(12)                 !<
1838    INTEGER(iwp) ::  pcoord(2)                !<
1839    INTEGER(iwp) ::  status(MPI_STATUS_SIZE)  !<
1840   
1841    INTEGER(iwp), DIMENSION(MPI_STATUS_SIZE,100) ::  wait_stat  !<
1842   
1843    INTEGER(iwp) ::  ngp_yz_int   !<
1844    INTEGER(iwp) ::  type_xz_int  !<
1845    INTEGER(iwp) ::  type_yz_int  !<
1846
1847    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_xz      !<
1848    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz      !<
1849    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  type_x_int  !<
1850    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  type_xz     !<
1851    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  type_y_int  !<
1852    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  type_yz     !<
1853
1854    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE.  !<
1855    LOGICAL ::  north_border_pe = .FALSE.  !<
1856    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.           !<
1857    LOGICAL ::  right_border_pe = .FALSE.  !<
1858    LOGICAL ::  south_border_pe = .FALSE.  !<
1859
1860    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /)  !<
1861    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  remain_dims                     !<
1862#endif
1863
1864    SAVE
1865
1866 END MODULE pegrid
1867
1868
1869!------------------------------------------------------------------------------!
1870! Description:
1871! ------------
1872!> Definition of variables which control PROFIL-output.
1873!------------------------------------------------------------------------------!
1874 MODULE profil_parameter
1875
1876    USE kinds
1877
1878    INTEGER(iwp), PARAMETER ::  crmax = 100  !<
1879
1880    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &  !<
1881                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1882                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1883                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1884                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1885                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1886                              ' L                  ',                         &
1887                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1888
1889    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &  !<
1890                           (/ ' u v                           ', &
1891                              ' pt                            ', &
1892                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1893                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1894                              ' km kh                         ', &
1895                              ' l                             ', &
1896                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1897
1898    INTEGER(iwp) ::  profile_columns = 2  !<
1899    INTEGER(iwp) ::  profile_rows = 3     !<
1900    INTEGER(iwp) ::  profile_number = 0   !<
1901
1902    INTEGER(iwp) ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0  !<
1903    INTEGER(iwp) ::  cross_ts_number_count(crmax) = 0   !<
1904    INTEGER(iwp) ::  dopr_index(300) = 0                !<
1905    INTEGER(iwp) ::  dopr_initial_index(300) = 0        !<
1906    INTEGER(iwp) ::  dots_crossindex(100) = 0           !<
1907    INTEGER(iwp) ::  dots_index(100) = 0                !<
1908               
1909
1910    REAL(wp) ::  cross_ts_uymax(20) = &                    !<
1911                             (/ 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1912                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1913                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1914                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp /)
1915    REAL(wp) ::  cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999_wp  !<
1916    REAL(wp) ::  cross_ts_uymin(20) = &                    !<
1917                             (/ 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,  -5.000_wp, 999.999_wp,   &
1918                                999.999_wp,   0.000_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1919                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp,   &
1920                                999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp, 999.999_wp /)
1921    REAL(wp) ::  cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999_wp  !<
1922
1923    SAVE
1924
1925 END MODULE profil_parameter
1926
1927!------------------------------------------------------------------------------!
1928! Description:
1929! ------------
1930!> Definition of statistical quantities, e.g. global sums.
1931!------------------------------------------------------------------------------!
1932 MODULE statistics
1933
1934    USE kinds
1935
1936    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)  !<
1937   
1938    INTEGER(iwp) ::  pr_palm = 130          !<
1939    INTEGER(iwp) ::  statistic_regions = 0  !<
1940   
1941    INTEGER(iwp) ::  u_max_ijk(3) = -1  !<
1942    INTEGER(iwp) ::  v_max_ijk(3) = -1  !<
1943    INTEGER(iwp) ::  w_max_ijk(3) = -1  !<
1944   
1945    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.  !<
1946   
1947    REAL(wp) ::  u_max  !<
1948    REAL(wp) ::  v_max  !<
1949    REAL(wp) ::  w_max  !<
1950   
1951    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  mean_surface_level_height  !<
1952    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  sums_divnew_l              !<
1953    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  sums_divold_l              !<
1954    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  weight_substep             !<
1955    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  weight_pres                !<
1956   
1957    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums             !<
1958    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_wsts_bc_l   !<
1959    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ts_value         !<
1960    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_wsus_ws_l   !<
1961    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_wsvs_ws_l   !<
1962    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_us2_ws_l    !<
1963    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_vs2_ws_l    !<
1964    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_ws2_ws_l    !<
1965    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_wsnrs_ws_l  !<
1966    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_wspts_ws_l  !<
1967    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_wsqs_ws_l   !<
1968    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_wsqrs_ws_l  !<
1969    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_wssas_ws_l  !<
1970    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_wsss_ws_l   !<
1971    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  sums_ls_l        !<
1972                                             
1973    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom_sum             !<
1974    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  rmask               !<
1975    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  sums_l              !<
1976    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  sums_l_l            !<
1977    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  sums_up_fraction_l  !<
1978
1979    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom  !<
1980
1981    SAVE
1982
1983 END MODULE statistics
1984
1985
1986
1987!------------------------------------------------------------------------------!
1988! Description:
1989! ------------
1990!> Definition of indices for transposed arrays.
1991!------------------------------------------------------------------------------!
1992 MODULE transpose_indices
1993
1994    USE kinds
1995
1996    INTEGER(iwp) ::  nxl_y   !<
1997    INTEGER(iwp) ::  nxl_yd  !<
1998    INTEGER(iwp) ::  nxl_z   !<
1999    INTEGER(iwp) ::  nxr_y   !<
2000    INTEGER(iwp) ::  nxr_yd  !<
2001    INTEGER(iwp) ::  nxr_z   !<
2002    INTEGER(iwp) ::  nyn_x   !<
2003    INTEGER(iwp) ::  nyn_z   !<
2004    INTEGER(iwp) ::  nys_x   !<
2005    INTEGER(iwp) ::  nys_z   !<
2006    INTEGER(iwp) ::  nzb_x   !<
2007    INTEGER(iwp) ::  nzb_y   !<
2008    INTEGER(iwp) ::  nzb_yd  !<
2009    INTEGER(iwp) ::  nzt_x   !<
2010    INTEGER(iwp) ::  nzt_y   !<
2011    INTEGER(iwp) ::  nzt_yd  !<
2012               
2013    SAVE
2014
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