source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 242

Last change on this file since 242 was 242, checked in by raasch, 14 years ago

further additions for clipping - still incomplete

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 52.2 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! +clip_dvrp_*, cluster_size, dvrp_overlap, dvrp_total_overlap,
8! n*_dvrp in dvrp_variables
9! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
10! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, dp_external, dp_level_b,
11! dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy, u_bulk, v_bulk in
12! control_parameters
13!
14! Former revisions:
15! -----------------
16! $Id: modules.f90 242 2009-02-23 13:03:18Z raasch $
17!
18! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
19! +topography_grid_convention
20! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
21! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
22!
23! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
24! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
25! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
26! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
27! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
28! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
29! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
30! -myid_char_14
31!
32! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
33! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
34! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
35! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
36! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
37! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
38! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
39!
40! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
41! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
42! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
43! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
44! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
45! uswst*, vswst*
46!
47! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
48! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
49! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
50! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
51!
52! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
53! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
54! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
55! var_hom and var_sum renamed pr_palm
56!
57! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
58! +return_addres, return_username
59! Cpp-directive lcmuk renamed lc
60!
61! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
62! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
63! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
64! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
65! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
66! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
67! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
68! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
69! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
70! setting of palm version moved to main program
71!
72! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
73! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
74! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
75! Bugfix: p is not a pointer
76!
77! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
78!
79! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
80! version 3.1b (last under RCS control)
81!
82! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
83! Initial revision
84!
85!
86! Description:
87! ------------
88! Definition of variables for special advection schemes
89!------------------------------------------------------------------------------!
90
91    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
92
93    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
94    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
95                                          spl_tri_zw
96
97    SAVE
98
99 END MODULE advection
100
101
102
103
104 MODULE array_kind
105
106!------------------------------------------------------------------------------!
107! Description:
108! ------------
109! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
110! precision variables)
111!------------------------------------------------------------------------------!
112
113    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
114                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
115
116    SAVE
117
118 END MODULE array_kind
119
120
121
122
123 MODULE arrays_3d
124
125!------------------------------------------------------------------------------!
126! Description:
127! ------------
128! Definition of all arrays defined on the computational grid
129!------------------------------------------------------------------------------!
130
131    USE array_kind
132
133    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
134          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
135          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
136          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
137
138    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
139          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
140          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
141
142    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
143          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
144          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
145          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
146
147    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
148          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
149          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
150          vsws_m, vswst_m
151
152    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
153          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
154          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
155          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
156
157    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
158          ql_v, ql_vp
159
160    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
161          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
162          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
163          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
164
165    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
166          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
167          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
168          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
169
170    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
171
172    SAVE
173
174 END MODULE arrays_3d
175
176
177
178
179 MODULE averaging
180
181!------------------------------------------------------------------------------!
182! Description:
183! ------------
184! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
185!------------------------------------------------------------------------------!
186
187    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
188                                          ts_av, us_av, z0_av
189
190    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
191          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
192          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
193
194 END MODULE averaging
195
196
197
198
199 MODULE cloud_parameters
200
201!------------------------------------------------------------------------------!
202! Description:
203! ------------
204! Definition of variables and constants for cloud physics
205!------------------------------------------------------------------------------!
206
207    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
208              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
209              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
210              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
211              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
212
213    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
214
215    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
216                                          precipitation_rate
217
218    SAVE
219
220 END MODULE cloud_parameters
221
222
223
224
225 MODULE constants
226
227!------------------------------------------------------------------------------!
228! Description:
229! ------------
230! Definition of general constants
231!------------------------------------------------------------------------------!
232
233    REAL    ::  pi = 3.141592654
234
235    SAVE
236
237 END MODULE constants
238
239
240
241
242 MODULE control_parameters
243
244!------------------------------------------------------------------------------!
245! Description:
246! ------------
247! Definition of parameters for program control
248!------------------------------------------------------------------------------!
249
250    TYPE plot_precision
251       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
252       INTEGER           ::  precision
253    END TYPE plot_precision
254
255    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
256                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
257                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
258                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
259                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
260
261    TYPE file_status
262       LOGICAL ::  opened, opened_before
263    END TYPE file_status
264
265    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
266
267
268    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
269    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
270    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
271    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'match'
272    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
273    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
274    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
275    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
276    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
277                             loop_optimization = 'default', &
278                             momentum_advec = 'pw-scheme', &
279                             psolver = 'poisfft', &
280                             scalar_advec = 'pw-scheme'
281    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
282                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
283                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
284                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
285                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
286                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
287                             bc_sa_t = 'neumann', &
288                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
289                             canopy_mode = 'block', &
290                             coupling_mode = 'uncoupled', &
291                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
292                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
293                             fft_method = 'system-specific', &
294                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
295                             random_generator = 'numerical-recipes', &
296                             return_addres, return_username, &
297                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
298    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
299    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
300    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
301    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
302    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
303
304    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
305    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
306    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
307                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
308    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
309    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
310    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
311
312    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
313
314    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
315                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
316                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
317                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
318                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
319                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
320                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
321                dp_level_ind_b = 0, &
322                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
323                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
324                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
325                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
326                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
327                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
328                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
329                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
330                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
331                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
332                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
333                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
334                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
335
336    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
337                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
338                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
339                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
340                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
341                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
342                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
343                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
344                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
345                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
346                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
347                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
348
349    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
350
351    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
352                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
353                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
354                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
355                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
356                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
357                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
358                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
359                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
360                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
361                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
362                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
363                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
364                disturbance_created = .FALSE., &
365                first_call_advec_particles = .TRUE., &
366                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
367                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
368                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
369                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
370                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
371                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
372                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
373                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
374                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
375                plant_canopy = .FALSE., &
376                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
377                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
378                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
379                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
380                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
381                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
382                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
383                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
384                wall_adjustment = .TRUE.
385
386    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
387                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
388
389    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
390             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
391             atmos_ocean_sign = 1.0, &
392             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
393             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
394             bottom_salinityflux = 0.0, &
395             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
396             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
397             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
398             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
399             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
400             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, &
401             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
402             disturbance_energy_limit = 0.01, &
403             disturbance_level_b = -9999999.9, &
404             disturbance_level_t = -9999999.9, &
405             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
406             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
407             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
408             dt_data_output = 9999999.9, &
409             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
410             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
411             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
412             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
413             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
414             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
415             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
416             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
417             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
418             end_time = 0.0, &
419             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
420             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
421             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
422             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
423             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
424             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
425             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
426             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
427             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
428             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
429             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
430             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
431             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
432             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
433             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
434             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
435             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
436             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
437             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
438             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
439             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
440             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
441             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
442             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
443             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
444             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
445             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
446             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
447             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
448             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
449             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
450             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
451             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
452             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
453             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
454             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
455             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
456             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
457             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
458             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
459             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
460
461    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
462             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
463             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
464             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
465             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
466             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
467             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
468             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
469             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
470             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
471             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
472             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
473             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
474             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
475             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
476             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
477             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
478             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
479             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
480             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
481             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
482
483    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
484
485
486    SAVE
487
488 END MODULE control_parameters
489
490
491
492
493 MODULE cpulog
494
495!------------------------------------------------------------------------------!
496! Description:
497! ------------
498! Definition of variables for cpu-time measurements
499!------------------------------------------------------------------------------!
500
501    REAL ::  initial_wallclock_time
502
503    TYPE logpoint
504       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
505       INTEGER            ::  counts
506       CHARACTER (LEN=20) ::  place
507    END TYPE logpoint
508
509    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
510                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
511                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
512                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
513
514    SAVE
515
516 END MODULE cpulog
517
518
519
520
521 MODULE dvrp_variables
522
523!------------------------------------------------------------------------------!
524! Description:
525! ------------
526! Definition of variables used with dvrp-software
527!------------------------------------------------------------------------------!
528
529    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp'
530
531    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
532                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
533
534    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
535                           dvrp_file      = 'default',                    &
536                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
537                           dvrp_password  = '********',                   &
538                           dvrp_username  = ' '
539
540    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colourtable_entries = 4, islice_dvrp,   &
541                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
542                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
543                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
544                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
545                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
546                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
547
548    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
549
550    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
551                lock_steering_update = .FALSE.,                          &
552                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
553
554    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
555                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
556                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
557                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
558
559#if defined( __decalpha )
560    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
561                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
562                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
563                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
564
565    REAL/4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
566                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
567                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
568                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
569                                  interval_a_dvrp = 0.0
570#else
571    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
572
573    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp,       &
574                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
575                                  interval_a_dvrp = 0.0
576
577    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
578                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
579                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
580                                     -1.0, 1.0 /
581
582    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
583                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
584#endif
585
586    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
587
588    TYPE steering
589       CHARACTER (LEN=20) ::  name
590       REAL(4)            ::  min, max
591       INTEGER            ::  imin, imax
592    END TYPE steering
593
594    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
595
596    SAVE
597
598 END MODULE dvrp_variables
599
600
601
602
603 MODULE grid_variables
604
605!------------------------------------------------------------------------------!
606! Description:
607! ------------
608! Definition of grid spacings
609!------------------------------------------------------------------------------!
610
611    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
612
613    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
614
615    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
616                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
617                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
618                                          zu_s_inner, zw_w_inner
619
620    SAVE
621
622 END MODULE grid_variables
623
624
625
626
627 MODULE indices
628
629!------------------------------------------------------------------------------!
630! Description:
631! ------------
632! Definition of array bounds and number of gridpoints
633!------------------------------------------------------------------------------!
634
635    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
636                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
637                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
638
639    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
640                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
641                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
642
643    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
644                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
645                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
646                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
647                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
648
649    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
650
651    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
652                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
653                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
654                wall_flags_10
655
656    SAVE
657
658 END MODULE indices
659
660
661
662
663 MODULE interfaces
664
665!------------------------------------------------------------------------------!
666! Description:
667! ------------
668! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
669!------------------------------------------------------------------------------!
670
671    INTERFACE
672
673       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
674
675          USE cpulog
676
677          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
678          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
679          TYPE(logpoint)              ::  log_event
680
681       END SUBROUTINE cpu_log
682
683    END INTERFACE
684
685
686
687    INTERFACE
688
689       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
690                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
691          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
692          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
693          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
694          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
695          REAL                          ::  wert
696          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
697          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
698
699       END SUBROUTINE global_min_max
700
701    END INTERFACE
702
703    SAVE
704
705 END MODULE interfaces
706
707
708
709 MODULE pointer_interfaces
710
711!------------------------------------------------------------------------------!
712! Description:
713! ------------
714! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
715! prognostic_equations
716!------------------------------------------------------------------------------!
717
718    INTERFACE
719
720       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
721
722          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
723          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
724
725       END SUBROUTINE advec_s_bc
726
727    END INTERFACE
728
729
730    SAVE
731
732 END MODULE pointer_interfaces
733
734
735
736
737 MODULE model_1d
738
739!------------------------------------------------------------------------------!
740! Description:
741! ------------
742! Definition of variables for the 1D-model
743!------------------------------------------------------------------------------!
744
745    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
746                last_dt_change_1d = 0 
747
748    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
749
750    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
751                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
752                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
753                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
754                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
755                vsws1d, vsws1d_m, z01d
756
757
758    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
759                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
760                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
761                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
762
763    SAVE
764
765 END MODULE model_1d
766
767
768
769
770 MODULE netcdf_control
771
772!------------------------------------------------------------------------------!
773! Description:
774! ------------
775! Definition of parameters and variables for netcdf control.
776!------------------------------------------------------------------------------!
777
778#if defined( __netcdf )
779    USE netcdf
780#endif
781
782    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
783                           replace_num = 6
784
785    INTEGER ::  dots_num = 22
786
787    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
788                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
789                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
790
791    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
792         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
793            'z_i   ' /)
794
795    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
796         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
797            'z_i   ' /)
798
799    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
800          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
801             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
802             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
803             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
804             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
805
806    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
807          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
808             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
809             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
810             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
811             'm2/s2  ', 'number2' /)
812
813    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
814          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
815             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
816             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
817             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ',                       &
818             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
819
820    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
821          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
822             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
823             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
824             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ',                       &
825             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
826
827    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
828
829    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
830
831    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
832          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
833             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
834             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
835             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
836             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
837             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
838             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
839             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
840             'not_used        ' /)
841
842    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
843          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
844             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
845             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
846             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
847             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
848             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
849             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
850             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
851             'not_used        ' /)
852
853    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
854                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
855                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
856                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
857                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
858                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
859                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
860
861    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
862                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
863                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
864                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
865                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
866                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
867                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
868                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
869                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
870                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
871                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
872                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
873                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
874                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
875                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
876                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
877                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
878                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
879
880    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision
881    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
882    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
883
884    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
885    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
886    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
887                                           id_var_z_pr
888    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
889
890
891    SAVE
892
893 END MODULE netcdf_control
894
895
896
897 MODULE particle_attributes
898
899!------------------------------------------------------------------------------!
900! Description:
901! ------------
902! Definition of variables used to compute particle transport
903!------------------------------------------------------------------------------!
904
905    USE array_kind
906
907    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
908                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
909
910#if defined( __parallel )
911    INTEGER ::  mpi_particle_type
912#endif
913    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
914                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
915                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
916                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
917                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
918                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
919                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
920                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
921                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
922                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
923
924    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
925
926    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
927    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
928
929    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
930                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
931                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
932                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
933                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
934                write_particle_statistics = .FALSE.
935    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
936
937    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
938                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
939                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
940                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
941                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
942                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
943                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
944                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
945
946    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
947                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
948                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
949                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
950                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
951
952    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
953
954
955    TYPE particle_type
956       SEQUENCE
957       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
958                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
959                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
960       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
961    END TYPE particle_type
962
963    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
964                                                       particles
965
966    TYPE particle_groups_type
967       SEQUENCE
968       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
969    END TYPE particle_groups_type
970
971    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
972                   particle_groups
973
974    SAVE
975
976 END MODULE particle_attributes
977
978
979
980
981
982 MODULE pegrid
983
984!------------------------------------------------------------------------------!
985! Description:
986! ------------
987! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
988! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
989! MPI-calls.
990!------------------------------------------------------------------------------!
991
992#if defined( __parallel )
993#if defined( __lc )
994    USE MPI
995#else
996    INCLUDE "mpif.h"
997#endif
998#endif
999    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1000    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1001                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1002                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1003                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1004
1005    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1006                                             hor_index_bounds_previous_run
1007
1008#if defined( __parallel )
1009#if defined( __mpi2 )
1010    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1011#endif
1012
1013    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1014                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
1015                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1016                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
1017                type_x, type_x_int, type_xy
1018
1019    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1020
1021    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
1022
1023    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
1024    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1025                              remain_dims
1026#endif
1027
1028    SAVE
1029
1030 END MODULE pegrid
1031
1032
1033
1034
1035 MODULE profil_parameter
1036
1037!------------------------------------------------------------------------------!
1038! Description:
1039! ------------
1040! Definition of variables which control PROFIL-output
1041!------------------------------------------------------------------------------!
1042
1043    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1044
1045    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1046
1047    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1048                                             cross_normalized_y = ' '
1049
1050    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1051                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1052                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1053                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1054                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1055                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1056                              ' L                  ',                         &
1057                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1058
1059    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1060                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1061                              'pot. temperature in K       ', &
1062                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1063                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1064                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1065                              'mixing length in m          ', &
1066                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1067
1068    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1069                           (/ ' u v                           ', &
1070                              ' pt                            ', &
1071                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1072                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1073                              ' km kh                         ', &
1074                              ' l                             ', &
1075                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1076
1077    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1078
1079    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1080                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1081                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1082                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1083                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1084                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1085                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1086                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1087                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1088                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1089               
1090
1091    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1092             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1093             cross_ts_uymax(20) = &
1094                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1095                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1096                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1097                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1098             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1099             cross_ts_uymin(20) = &
1100                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1101                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1102                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1103                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1104             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1105             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1106             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1107             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1108             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1109             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1110             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1111             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1112
1113    SAVE
1114
1115 END MODULE profil_parameter
1116
1117
1118
1119
1120 MODULE spectrum
1121
1122!------------------------------------------------------------------------------!
1123! Description:
1124! ------------
1125! Definition of quantities used for computing spectra
1126!------------------------------------------------------------------------------!
1127
1128    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1129                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1130    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1131    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1132    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1133                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1134                                              '-power spectrum of v     ', &
1135                                              '-power spectrum of w     ', &
1136                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1137                                              '-power spectrum of q     ' /)
1138    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1139                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1140                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1141                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1142                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1143                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1144
1145    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1146
1147    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1148                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1154                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1155                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1156                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1157                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1158                plot_spectra_level(100) = 999999
1159
1160    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1161
1162    SAVE
1163
1164 END MODULE spectrum
1165
1166
1167
1168
1169 MODULE statistics
1170
1171!------------------------------------------------------------------------------!
1172! Description:
1173! ------------
1174! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1175!------------------------------------------------------------------------------!
1176
1177    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1178    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1179    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1180    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1181    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1182    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1183    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1184    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1185                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1186                                              sums_up_fraction_l
1187    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1188
1189    SAVE
1190
1191 END MODULE statistics
1192
1193
1194
1195
1196 MODULE transpose_indices
1197
1198!------------------------------------------------------------------------------!
1199! Description:
1200! ------------
1201! Definition of indices for transposed arrays
1202!------------------------------------------------------------------------------!
1203
1204    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1205                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1206                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1207               
1208
1209    SAVE
1210
1211 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.