source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 241

Last change on this file since 241 was 241, checked in by letzel, 14 years ago
  • Option to predefine a target bulk velocity for conserve_volume_flow
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 51.9 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! +cluster_size in dvrp_variables
8! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
9! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, dp_external, dp_level_b,
10! dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy, u_bulk, v_bulk in
11! control_parameters
12!
13! Former revisions:
14! -----------------
15! $Id: modules.f90 241 2009-02-19 16:08:56Z letzel $
16!
17! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
18! +topography_grid_convention
19! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
20! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
21!
22! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
23! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
24! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
25! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
26! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
27! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
28! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
29! -myid_char_14
30!
31! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
32! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
33! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
34! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
35! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
36! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
37! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
38!
39! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
40! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
41! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
42! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
43! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
44! uswst*, vswst*
45!
46! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
47! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
48! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
49! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
50!
51! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
52! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
53! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
54! var_hom and var_sum renamed pr_palm
55!
56! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
57! +return_addres, return_username
58! Cpp-directive lcmuk renamed lc
59!
60! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
61! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
62! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
63! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
64! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
65! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
66! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
67! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
68! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
69! setting of palm version moved to main program
70!
71! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
72! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
73! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
74! Bugfix: p is not a pointer
75!
76! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
77!
78! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
79! version 3.1b (last under RCS control)
80!
81! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
82! Initial revision
83!
84!
85! Description:
86! ------------
87! Definition of variables for special advection schemes
88!------------------------------------------------------------------------------!
89
90    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
91
92    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
93    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
94                                          spl_tri_zw
95
96    SAVE
97
98 END MODULE advection
99
100
101
102
103 MODULE array_kind
104
105!------------------------------------------------------------------------------!
106! Description:
107! ------------
108! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
109! precision variables)
110!------------------------------------------------------------------------------!
111
112    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
113                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
114
115    SAVE
116
117 END MODULE array_kind
118
119
120
121
122 MODULE arrays_3d
123
124!------------------------------------------------------------------------------!
125! Description:
126! ------------
127! Definition of all arrays defined on the computational grid
128!------------------------------------------------------------------------------!
129
130    USE array_kind
131
132    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
133          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
134          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
135          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
136
137    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
138          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
139          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
140
141    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
142          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
143          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
144          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
145
146    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
147          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
148          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
149          vsws_m, vswst_m
150
151    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
152          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
153          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
154          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
155
156    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
157          ql_v, ql_vp
158
159    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
160          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
161          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
162          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
163
164    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
165          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
166          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
167          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
168
169    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
170
171    SAVE
172
173 END MODULE arrays_3d
174
175
176
177
178 MODULE averaging
179
180!------------------------------------------------------------------------------!
181! Description:
182! ------------
183! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
184!------------------------------------------------------------------------------!
185
186    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
187                                          ts_av, us_av, z0_av
188
189    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
190          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
191          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
192
193 END MODULE averaging
194
195
196
197
198 MODULE cloud_parameters
199
200!------------------------------------------------------------------------------!
201! Description:
202! ------------
203! Definition of variables and constants for cloud physics
204!------------------------------------------------------------------------------!
205
206    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
207              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
208              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
209              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
210              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
211
212    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
213
214    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
215                                          precipitation_rate
216
217    SAVE
218
219 END MODULE cloud_parameters
220
221
222
223
224 MODULE constants
225
226!------------------------------------------------------------------------------!
227! Description:
228! ------------
229! Definition of general constants
230!------------------------------------------------------------------------------!
231
232    REAL    ::  pi = 3.141592654
233
234    SAVE
235
236 END MODULE constants
237
238
239
240
241 MODULE control_parameters
242
243!------------------------------------------------------------------------------!
244! Description:
245! ------------
246! Definition of parameters for program control
247!------------------------------------------------------------------------------!
248
249    TYPE plot_precision
250       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
251       INTEGER           ::  precision
252    END TYPE plot_precision
253
254    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
255                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
256                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
257                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
258                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
259
260    TYPE file_status
261       LOGICAL ::  opened, opened_before
262    END TYPE file_status
263
264    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
265
266
267    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
268    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
269    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
270    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'match'
271    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
272    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
273    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
274    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
275    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
276                             loop_optimization = 'default', &
277                             momentum_advec = 'pw-scheme', &
278                             psolver = 'poisfft', &
279                             scalar_advec = 'pw-scheme'
280    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
281                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
282                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
283                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
284                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
285                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
286                             bc_sa_t = 'neumann', &
287                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
288                             canopy_mode = 'block', &
289                             coupling_mode = 'uncoupled', &
290                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
291                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
292                             fft_method = 'system-specific', &
293                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
294                             random_generator = 'numerical-recipes', &
295                             return_addres, return_username, &
296                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
297    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
298    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
299    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
300    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
301    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
302
303    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
304    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
305    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
306                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
307    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
308    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
309    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
310
311    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
312
313    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
314                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
315                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
316                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
317                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
318                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
319                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
320                dp_level_ind_b = 0, &
321                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
322                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
323                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
324                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
325                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
326                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
327                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
328                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
329                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
330                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
331                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
332                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
333                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
334
335    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
336                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
337                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
338                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
339                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
340                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
341                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
342                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
343                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
344                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
345                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
346                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
347
348    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
349
350    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
351                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
352                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
353                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
354                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
355                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
356                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
357                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
358                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
359                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
360                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
361                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
362                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
363                disturbance_created = .FALSE., &
364                first_call_advec_particles = .TRUE., &
365                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
366                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
367                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
368                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
369                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
370                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
371                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
372                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
373                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
374                plant_canopy = .FALSE., &
375                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
376                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
377                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
378                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
379                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
380                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
381                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
382                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
383                wall_adjustment = .TRUE.
384
385    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
386                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
387
388    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
389             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
390             atmos_ocean_sign = 1.0, &
391             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
392             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
393             bottom_salinityflux = 0.0, &
394             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
395             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
396             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
397             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
398             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
399             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, &
400             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
401             disturbance_energy_limit = 0.01, &
402             disturbance_level_b = -9999999.9, &
403             disturbance_level_t = -9999999.9, &
404             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
405             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
406             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
407             dt_data_output = 9999999.9, &
408             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
409             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
410             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
411             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
412             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
413             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
414             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
415             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
416             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
417             end_time = 0.0, &
418             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
419             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
420             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
421             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
422             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
423             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
424             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
425             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
426             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
427             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
428             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
429             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
430             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
431             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
432             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
433             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
434             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
435             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
436             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
437             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
438             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
439             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
440             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
441             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
442             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
443             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
444             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
445             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
446             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
447             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
448             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
449             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
450             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
451             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
452             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
453             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
454             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
455             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
456             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
457             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
458             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
459
460    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
461             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
462             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
463             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
464             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
465             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
466             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
467             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
468             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
469             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
470             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
471             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
472             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
473             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
474             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
475             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
476             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
477             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
478             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
479             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
480             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
481
482    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
483
484
485    SAVE
486
487 END MODULE control_parameters
488
489
490
491
492 MODULE cpulog
493
494!------------------------------------------------------------------------------!
495! Description:
496! ------------
497! Definition of variables for cpu-time measurements
498!------------------------------------------------------------------------------!
499
500    REAL ::  initial_wallclock_time
501
502    TYPE logpoint
503       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
504       INTEGER            ::  counts
505       CHARACTER (LEN=20) ::  place
506    END TYPE logpoint
507
508    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
509                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
510                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
511                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
512
513    SAVE
514
515 END MODULE cpulog
516
517
518
519
520 MODULE dvrp_variables
521
522!------------------------------------------------------------------------------!
523! Description:
524! ------------
525! Definition of variables used with dvrp-software
526!------------------------------------------------------------------------------!
527
528    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
529
530    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
531                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
532
533    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
534                           dvrp_file      = 'default',                    &
535                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
536                           dvrp_password  = '********',                   &
537                           dvrp_username  = ' '
538
539    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp,   &
540                nx_dvrp, ny_dvrp, nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5,           &
541                pathlines_fadeouttime = 5, pathlines_linecount = 1000,         &
542                pathlines_maxhistory = 40, pathlines_wavecount = 10,           &
543                pathlines_wavetime = 50, vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, &
544                vc_size_x = 2, vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
545
546    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
547
548    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., lock_steering_update = .FALSE., &
549                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
550
551    REAL    ::  superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0, &
552                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
553
554#if defined( __decalpha )
555    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
556                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
557                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
558                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
559
560    REAL/4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
561                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
562                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
563                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
564                                  interval_a_dvrp = 0.0
565#else
566    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
567
568    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,       &
569                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
570                                  interval_a_dvrp = 0.0
571
572    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
573                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
574                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
575                                     -1.0, 1.0 /
576
577    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
578                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
579#endif
580
581    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
582
583    TYPE steering
584       CHARACTER (LEN=20) ::  name
585       REAL(4)            ::  min, max
586       INTEGER            ::  imin, imax
587    END TYPE steering
588
589    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
590
591    SAVE
592
593 END MODULE dvrp_variables
594
595
596
597
598 MODULE grid_variables
599
600!------------------------------------------------------------------------------!
601! Description:
602! ------------
603! Definition of grid spacings
604!------------------------------------------------------------------------------!
605
606    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
607
608    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
609
610    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
611                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
612                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
613                                          zu_s_inner, zw_w_inner
614
615    SAVE
616
617 END MODULE grid_variables
618
619
620
621
622 MODULE indices
623
624!------------------------------------------------------------------------------!
625! Description:
626! ------------
627! Definition of array bounds and number of gridpoints
628!------------------------------------------------------------------------------!
629
630    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
631                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
632                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
633
634    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
635                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
636                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
637
638    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
639                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
640                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
641                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
642                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
643
644    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
645
646    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
647                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
648                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
649                wall_flags_10
650
651    SAVE
652
653 END MODULE indices
654
655
656
657
658 MODULE interfaces
659
660!------------------------------------------------------------------------------!
661! Description:
662! ------------
663! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
664!------------------------------------------------------------------------------!
665
666    INTERFACE
667
668       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
669
670          USE cpulog
671
672          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
673          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
674          TYPE(logpoint)              ::  log_event
675
676       END SUBROUTINE cpu_log
677
678    END INTERFACE
679
680
681
682    INTERFACE
683
684       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
685                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
686          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
687          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
688          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
689          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
690          REAL                          ::  wert
691          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
692          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
693
694       END SUBROUTINE global_min_max
695
696    END INTERFACE
697
698    SAVE
699
700 END MODULE interfaces
701
702
703
704 MODULE pointer_interfaces
705
706!------------------------------------------------------------------------------!
707! Description:
708! ------------
709! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
710! prognostic_equations
711!------------------------------------------------------------------------------!
712
713    INTERFACE
714
715       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
716
717          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
718          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
719
720       END SUBROUTINE advec_s_bc
721
722    END INTERFACE
723
724
725    SAVE
726
727 END MODULE pointer_interfaces
728
729
730
731
732 MODULE model_1d
733
734!------------------------------------------------------------------------------!
735! Description:
736! ------------
737! Definition of variables for the 1D-model
738!------------------------------------------------------------------------------!
739
740    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
741                last_dt_change_1d = 0 
742
743    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
744
745    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
746                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
747                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
748                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
749                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
750                vsws1d, vsws1d_m, z01d
751
752
753    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
754                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
755                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
756                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
757
758    SAVE
759
760 END MODULE model_1d
761
762
763
764
765 MODULE netcdf_control
766
767!------------------------------------------------------------------------------!
768! Description:
769! ------------
770! Definition of parameters and variables for netcdf control.
771!------------------------------------------------------------------------------!
772
773#if defined( __netcdf )
774    USE netcdf
775#endif
776
777    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
778                           replace_num = 6
779
780    INTEGER ::  dots_num = 22
781
782    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
783                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
784                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
785
786    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
787         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
788            'z_i   ' /)
789
790    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
791         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
792            'z_i   ' /)
793
794    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
795          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
796             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
797             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
798             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
799             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
800
801    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
802          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
803             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
804             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
805             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
806             'm2/s2  ', 'number2' /)
807
808    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
809          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
810             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
811             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
812             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ',                       &
813             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
814
815    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
816          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
817             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
818             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
819             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ',                       &
820             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
821
822    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
823
824    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
825
826    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
827          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
828             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
829             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
830             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
831             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
832             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
833             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
834             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
835             'not_used        ' /)
836
837    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
838          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
839             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
840             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
841             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
842             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
843             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
844             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
845             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
846             'not_used        ' /)
847
848    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
849                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
850                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
851                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
852                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
853                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
854                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
855
856    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
857                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
858                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
859                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
860                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
861                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
862                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
863                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
864                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
865                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
866                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
867                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
868                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
869                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
870                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
871                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
872                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
873                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
874
875    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision
876    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
877    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
878
879    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
880    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
881    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
882                                           id_var_z_pr
883    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
884
885
886    SAVE
887
888 END MODULE netcdf_control
889
890
891
892 MODULE particle_attributes
893
894!------------------------------------------------------------------------------!
895! Description:
896! ------------
897! Definition of variables used to compute particle transport
898!------------------------------------------------------------------------------!
899
900    USE array_kind
901
902    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
903                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
904
905#if defined( __parallel )
906    INTEGER ::  mpi_particle_type
907#endif
908    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
909                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
910                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
911                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
912                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
913                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
914                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
915                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
916                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
917                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
918
919    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
920
921    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
922    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
923
924    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
925                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
926                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
927                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
928                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
929                write_particle_statistics = .FALSE.
930    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
931
932    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
933                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
934                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
935                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
936                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
937                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
938                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
939                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
940
941    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
942                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
943                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
944                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
945                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
946
947    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
948
949
950    TYPE particle_type
951       SEQUENCE
952       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
953                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
954                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
955       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
956    END TYPE particle_type
957
958    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
959                                                       particles
960
961    TYPE particle_groups_type
962       SEQUENCE
963       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
964    END TYPE particle_groups_type
965
966    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
967                   particle_groups
968
969    SAVE
970
971 END MODULE particle_attributes
972
973
974
975
976
977 MODULE pegrid
978
979!------------------------------------------------------------------------------!
980! Description:
981! ------------
982! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
983! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
984! MPI-calls.
985!------------------------------------------------------------------------------!
986
987#if defined( __parallel )
988#if defined( __lc )
989    USE MPI
990#else
991    INCLUDE "mpif.h"
992#endif
993#endif
994    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
995    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
996                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
997                               numprocs_previous_run = -1,                     &
998                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
999
1000    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1001                                             hor_index_bounds_previous_run
1002
1003#if defined( __parallel )
1004#if defined( __mpi2 )
1005    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1006#endif
1007
1008    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1009                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
1010                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1011                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
1012                type_x, type_x_int, type_xy
1013
1014    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1015
1016    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
1017
1018    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
1019    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1020                              remain_dims
1021#endif
1022
1023    SAVE
1024
1025 END MODULE pegrid
1026
1027
1028
1029
1030 MODULE profil_parameter
1031
1032!------------------------------------------------------------------------------!
1033! Description:
1034! ------------
1035! Definition of variables which control PROFIL-output
1036!------------------------------------------------------------------------------!
1037
1038    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1039
1040    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1041
1042    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1043                                             cross_normalized_y = ' '
1044
1045    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1046                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1047                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1048                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1049                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1050                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1051                              ' L                  ',                         &
1052                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1053
1054    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1055                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1056                              'pot. temperature in K       ', &
1057                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1058                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1059                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1060                              'mixing length in m          ', &
1061                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1062
1063    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1064                           (/ ' u v                           ', &
1065                              ' pt                            ', &
1066                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1067                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1068                              ' km kh                         ', &
1069                              ' l                             ', &
1070                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1071
1072    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1073
1074    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1075                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1076                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1077                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1078                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1079                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1080                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1081                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1082                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1083                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1084               
1085
1086    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1087             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1088             cross_ts_uymax(20) = &
1089                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1090                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1091                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1092                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1093             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1094             cross_ts_uymin(20) = &
1095                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1096                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1097                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1098                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1099             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1100             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1101             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1102             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1103             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1104             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1105             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1106             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1107
1108    SAVE
1109
1110 END MODULE profil_parameter
1111
1112
1113
1114
1115 MODULE spectrum
1116
1117!------------------------------------------------------------------------------!
1118! Description:
1119! ------------
1120! Definition of quantities used for computing spectra
1121!------------------------------------------------------------------------------!
1122
1123    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1124                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1125    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1126    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1127    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1128                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1129                                              '-power spectrum of v     ', &
1130                                              '-power spectrum of w     ', &
1131                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1132                                              '-power spectrum of q     ' /)
1133    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1134                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1135                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1136                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1137                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1138                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1139
1140    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1141
1142    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1143                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1144                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1145                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1146                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1147                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1148                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1149                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1150                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1151                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1152                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1153                plot_spectra_level(100) = 999999
1154
1155    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1156
1157    SAVE
1158
1159 END MODULE spectrum
1160
1161
1162
1163
1164 MODULE statistics
1165
1166!------------------------------------------------------------------------------!
1167! Description:
1168! ------------
1169! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1170!------------------------------------------------------------------------------!
1171
1172    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1173    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1174    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1175    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1176    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1177    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1178    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1179    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1180                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1181                                              sums_up_fraction_l
1182    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1183
1184    SAVE
1185
1186 END MODULE statistics
1187
1188
1189
1190
1191 MODULE transpose_indices
1192
1193!------------------------------------------------------------------------------!
1194! Description:
1195! ------------
1196! Definition of indices for transposed arrays
1197!------------------------------------------------------------------------------!
1198
1199    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1200                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1201                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1202               
1203
1204    SAVE
1205
1206 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.