source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 271

Last change on this file since 271 was 271, checked in by raasch, 13 years ago

some bugfixes for the previous revison

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 53.5 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Actual revisions:
6! -----------------
7! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
8! dvrp_total_overlap, local_dvrserver_running, n*_dvrp, interval_*_dvrp_prt,
9! particle_color, particle_dvrpsize in dvrp_variables
10! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
11! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, dp_external, dp_level_b,
12! dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy, u_bulk, v_bulk in
13! control_parameters
14!
15! Former revisions:
16! -----------------
17! $Id: modules.f90 271 2009-03-26 00:47:14Z raasch $
18!
19! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
20! +topography_grid_convention
21! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
22! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
23!
24! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
25! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
26! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
27! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
28! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
29! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
30! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
31! -myid_char_14
32!
33! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
34! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
35! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
36! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
37! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
38! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
39! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
40!
41! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
42! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
43! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
44! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
45! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
46! uswst*, vswst*
47!
48! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
49! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
50! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
51! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
52!
53! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
54! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
55! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
56! var_hom and var_sum renamed pr_palm
57!
58! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
59! +return_addres, return_username
60! Cpp-directive lcmuk renamed lc
61!
62! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
63! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
64! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
65! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
66! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
67! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
68! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
69! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
70! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
71! setting of palm version moved to main program
72!
73! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
74! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
75! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
76! Bugfix: p is not a pointer
77!
78! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
79!
80! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
81! version 3.1b (last under RCS control)
82!
83! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
84! Initial revision
85!
86!
87! Description:
88! ------------
89! Definition of variables for special advection schemes
90!------------------------------------------------------------------------------!
91
92    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
93
94    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
95    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
96                                          spl_tri_zw
97
98    SAVE
99
100 END MODULE advection
101
102
103
104
105 MODULE array_kind
106
107!------------------------------------------------------------------------------!
108! Description:
109! ------------
110! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
111! precision variables)
112!------------------------------------------------------------------------------!
113
114    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
115                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
116
117    SAVE
118
119 END MODULE array_kind
120
121
122
123
124 MODULE arrays_3d
125
126!------------------------------------------------------------------------------!
127! Description:
128! ------------
129! Definition of all arrays defined on the computational grid
130!------------------------------------------------------------------------------!
131
132    USE array_kind
133
134    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
135          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
136          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
137          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
138
139    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
140          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
141          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
142
143    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
144          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
145          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
146          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
147
148    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
149          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
150          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
151          vsws_m, vswst_m
152
153    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
154          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
155          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
156          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
157
158    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
159          ql_v, ql_vp
160
161    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
162          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
163          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
164          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
165
166    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
167          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
168          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
169          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
170
171    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
172
173    SAVE
174
175 END MODULE arrays_3d
176
177
178
179
180 MODULE averaging
181
182!------------------------------------------------------------------------------!
183! Description:
184! ------------
185! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
186!------------------------------------------------------------------------------!
187
188    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av, &
189                                          ts_av, us_av, z0_av
190
191    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
192          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
193          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
194
195 END MODULE averaging
196
197
198
199
200 MODULE cloud_parameters
201
202!------------------------------------------------------------------------------!
203! Description:
204! ------------
205! Definition of variables and constants for cloud physics
206!------------------------------------------------------------------------------!
207
208    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
209              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
210              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
211              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
212              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
213
214    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
215
216    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
217                                          precipitation_rate
218
219    SAVE
220
221 END MODULE cloud_parameters
222
223
224
225
226 MODULE constants
227
228!------------------------------------------------------------------------------!
229! Description:
230! ------------
231! Definition of general constants
232!------------------------------------------------------------------------------!
233
234    REAL    ::  pi = 3.141592654
235
236    SAVE
237
238 END MODULE constants
239
240
241
242
243 MODULE control_parameters
244
245!------------------------------------------------------------------------------!
246! Description:
247! ------------
248! Definition of parameters for program control
249!------------------------------------------------------------------------------!
250
251    TYPE plot_precision
252       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
253       INTEGER           ::  precision
254    END TYPE plot_precision
255
256    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
257                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
258                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
259                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
260                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
261
262    TYPE file_status
263       LOGICAL ::  opened, opened_before
264    END TYPE file_status
265
266    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
267
268
269    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
270    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
271    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
272    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'match'
273    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
274    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
275    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
276    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
277    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
278                             loop_optimization = 'default', &
279                             momentum_advec = 'pw-scheme', &
280                             psolver = 'poisfft', &
281                             scalar_advec = 'pw-scheme'
282    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
283                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
284                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
285                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
286                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
287                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
288                             bc_sa_t = 'neumann', &
289                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
290                             canopy_mode = 'block', &
291                             coupling_mode = 'uncoupled', &
292                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
293                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
294                             fft_method = 'system-specific', &
295                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
296                             random_generator = 'numerical-recipes', &
297                             return_addres, return_username, &
298                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
299    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
300    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
301    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
302    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
303    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
304
305    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
306    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
307    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
308                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
309    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
310    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
311    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
312
313    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
314
315    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
316                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
317                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
318                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
319                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
320                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
321                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
322                dp_level_ind_b = 0, &
323                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
324                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
325                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
326                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
327                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
328                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
329                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
330                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
331                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
332                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
333                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
334                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
335                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
336
337    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
338                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
339                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
340                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
341                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
342                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
343                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
344                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
345                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
346                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
347                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
348                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
349
350    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
351
352    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
353                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
354                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
355                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
356                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
357                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
358                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
359                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
360                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
361                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
362                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
363                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
364                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
365                disturbance_created = .FALSE., &
366                first_call_advec_particles = .TRUE., &
367                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
368                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
369                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
370                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
371                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
372                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
373                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
374                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
375                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
376                plant_canopy = .FALSE., &
377                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
378                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
379                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
380                sloping_surface = .FALSE., stop_dt = .FALSE., &
381                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
382                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
383                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
384                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
385                wall_adjustment = .TRUE.
386
387    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
388                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
389
390    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
391             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
392             atmos_ocean_sign = 1.0, &
393             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
394             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
395             bottom_salinityflux = 0.0, &
396             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
397             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
398             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
399             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
400             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
401             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, &
402             cos_alpha_surface, disturbance_amplitude = 0.25, &
403             disturbance_energy_limit = 0.01, &
404             disturbance_level_b = -9999999.9, &
405             disturbance_level_t = -9999999.9, &
406             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
407             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
408             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
409             dt_data_output = 9999999.9, &
410             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
411             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
412             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
413             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
414             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
415             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
416             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
417             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
418             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
419             end_time = 0.0, &
420             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
421             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
422             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
423             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
424             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
425             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
426             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
427             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
428             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
429             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
430             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
431             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
432             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
433             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
434             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
435             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
436             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
437             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
438             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
439             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
440             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
441             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
442             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
443             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
444             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
445             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
446             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
447             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
448             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
449             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
450             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
451             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
452             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
453             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
454             top_heatflux = 9999999.9, top_momentumflux_u = 9999999.9, &
455             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
456             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
457             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
458             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
459             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
460             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
461
462    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
463             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
464             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
465             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
466             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
467             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
468             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
469             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
470             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
471             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
472             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
473             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
474             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
475             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
476             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
477             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
478             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
479             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
480             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
481             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
482             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
483
484    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
485
486
487    SAVE
488
489 END MODULE control_parameters
490
491
492
493
494 MODULE cpulog
495
496!------------------------------------------------------------------------------!
497! Description:
498! ------------
499! Definition of variables for cpu-time measurements
500!------------------------------------------------------------------------------!
501
502    REAL ::  initial_wallclock_time
503
504    TYPE logpoint
505       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
506       INTEGER            ::  counts
507       CHARACTER (LEN=20) ::  place
508    END TYPE logpoint
509
510    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
511                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
512                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
513                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
514
515    SAVE
516
517 END MODULE cpulog
518
519
520
521
522 MODULE dvrp_variables
523
524!------------------------------------------------------------------------------!
525! Description:
526! ------------
527! Definition of variables used with dvrp-software
528!------------------------------------------------------------------------------!
529
530    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
531                           particle_dvrpsize = 'none'
532
533    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
534                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
535
536    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
537                           dvrp_file      = 'default',                    &
538                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
539                           dvrp_password  = '********',                   &
540                           dvrp_username  = ' '
541
542    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
543                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
544                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
545                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
546                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
547                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
548                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
549                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
550
551    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
552
553    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
554                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
555                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
556
557    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
558                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
559                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
560                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
561
562    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
563                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
564
565#if defined( __decalpha )
566    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
567                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
568                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
569                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
570
571    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
572                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
573                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
574                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
575                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
576                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
577                                  interval_h_dvrp_prt,                         &
578                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
579                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
580                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
581                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
582                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
583#else
584    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp
585
586    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
587                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
588                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
589                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
590                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
591                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
592
593    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
594                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
595                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
596                                     -1.0, 1.0 /
597
598    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
599                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
600
601    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
602                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
603#endif
604
605    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
606
607    TYPE steering
608       CHARACTER (LEN=20) ::  name
609       REAL(4)            ::  min, max
610       INTEGER            ::  imin, imax
611    END TYPE steering
612
613    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
614
615    SAVE
616
617 END MODULE dvrp_variables
618
619
620
621
622 MODULE grid_variables
623
624!------------------------------------------------------------------------------!
625! Description:
626! ------------
627! Definition of grid spacings
628!------------------------------------------------------------------------------!
629
630    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
631
632    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
633
634    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
635                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
636                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
637                                          zu_s_inner, zw_w_inner
638
639    SAVE
640
641 END MODULE grid_variables
642
643
644
645
646 MODULE indices
647
648!------------------------------------------------------------------------------!
649! Description:
650! ------------
651! Definition of array bounds and number of gridpoints
652!------------------------------------------------------------------------------!
653
654    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
655                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
656                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
657
658    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
659                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
660                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
661
662    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
663                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
664                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
665                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
666                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
667
668    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
669
670    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
671                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
672                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
673                wall_flags_10
674
675    SAVE
676
677 END MODULE indices
678
679
680
681
682 MODULE interfaces
683
684!------------------------------------------------------------------------------!
685! Description:
686! ------------
687! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
688!------------------------------------------------------------------------------!
689
690    INTERFACE
691
692       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
693
694          USE cpulog
695
696          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
697          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
698          TYPE(logpoint)              ::  log_event
699
700       END SUBROUTINE cpu_log
701
702    END INTERFACE
703
704
705
706    INTERFACE
707
708       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
709                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
710          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
711          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
712          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
713          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
714          REAL                          ::  wert
715          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
716          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
717
718       END SUBROUTINE global_min_max
719
720    END INTERFACE
721
722    SAVE
723
724 END MODULE interfaces
725
726
727
728 MODULE pointer_interfaces
729
730!------------------------------------------------------------------------------!
731! Description:
732! ------------
733! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
734! prognostic_equations
735!------------------------------------------------------------------------------!
736
737    INTERFACE
738
739       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
740
741          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
742          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
743
744       END SUBROUTINE advec_s_bc
745
746    END INTERFACE
747
748
749    SAVE
750
751 END MODULE pointer_interfaces
752
753
754
755
756 MODULE model_1d
757
758!------------------------------------------------------------------------------!
759! Description:
760! ------------
761! Definition of variables for the 1D-model
762!------------------------------------------------------------------------------!
763
764    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
765                last_dt_change_1d = 0 
766
767    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
768
769    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
770                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
771                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
772                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
773                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
774                vsws1d, vsws1d_m, z01d
775
776
777    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
778                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
779                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
780                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
781
782    SAVE
783
784 END MODULE model_1d
785
786
787
788
789 MODULE netcdf_control
790
791!------------------------------------------------------------------------------!
792! Description:
793! ------------
794! Definition of parameters and variables for netcdf control.
795!------------------------------------------------------------------------------!
796
797#if defined( __netcdf )
798    USE netcdf
799#endif
800
801    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
802                           replace_num = 6
803
804    INTEGER ::  dots_num = 22
805
806    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
807                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
808                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
809
810    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
811         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
812            'z_i   ' /)
813
814    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
815         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
816            'z_i   ' /)
817
818    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
819          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
820             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
821             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
822             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
823             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
824
825    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
826          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
827             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
828             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
829             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
830             'm2/s2  ', 'number2' /)
831
832    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
833          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
834             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
835             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
836             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ',                       &
837             ( 'unknown', i9 = 1, 78) /)
838
839    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
840          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
841             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
842             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'k m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
843             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ',                       &
844             ( 'unknown', i9 = 1, 78 ) /)
845
846    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
847
848    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
849
850    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
851          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
852             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
853             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
854             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
855             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
856             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
857             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
858             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
859             'not_used        ' /)
860
861    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
862          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
863             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
864             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
865             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
866             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
867             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
868             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
869             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
870             'not_used        ' /)
871
872    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
873                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
874                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
875                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
876                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
877                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
878                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
879
880    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
881                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
882                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
883                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
884                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
885                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
886                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
887                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
888                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
889                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
890                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
891                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
892                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
893                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
894                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
895                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
896                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
897                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
898
899    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision
900    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
901    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
902
903    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
904    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
905    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
906                                           id_var_z_pr
907    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
908
909
910    SAVE
911
912 END MODULE netcdf_control
913
914
915
916 MODULE particle_attributes
917
918!------------------------------------------------------------------------------!
919! Description:
920! ------------
921! Definition of variables used to compute particle transport
922!------------------------------------------------------------------------------!
923
924    USE array_kind
925
926    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
927                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
928
929#if defined( __parallel )
930    INTEGER ::  mpi_particle_type
931#endif
932    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
933                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
934                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
935                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
936                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
937                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
938                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
939                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
940                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
941                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
942
943    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
944
945    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
946    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
947
948    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
949                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
950                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
951                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
952                vertical_particle_advection = .TRUE.,                          &
953                write_particle_statistics = .FALSE.
954    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
955
956    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
957                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
958                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
959                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
960                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
961                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
962                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
963                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
964
965    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
966                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
967                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
968                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
969                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
970
971    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
972
973
974    TYPE particle_type
975       SEQUENCE
976       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
977                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
978                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
979       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
980    END TYPE particle_type
981
982    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
983                                                       particles
984
985    TYPE particle_groups_type
986       SEQUENCE
987       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
988    END TYPE particle_groups_type
989
990    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
991                   particle_groups
992
993    SAVE
994
995 END MODULE particle_attributes
996
997
998
999
1000
1001 MODULE pegrid
1002
1003!------------------------------------------------------------------------------!
1004! Description:
1005! ------------
1006! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1007! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1008! MPI-calls.
1009!------------------------------------------------------------------------------!
1010
1011#if defined( __parallel )
1012#if defined( __lc )
1013    USE MPI
1014#else
1015    INCLUDE "mpif.h"
1016#endif
1017#endif
1018    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1019    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1020                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1021                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1022                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1023
1024    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1025                                             hor_index_bounds_previous_run
1026
1027#if defined( __parallel )
1028#if defined( __mpi2 )
1029    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1030#endif
1031
1032    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1033                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
1034                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1035                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
1036                type_x, type_x_int, type_xy
1037
1038    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1039
1040    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
1041
1042    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
1043    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1044                              remain_dims
1045#endif
1046
1047    SAVE
1048
1049 END MODULE pegrid
1050
1051
1052
1053
1054 MODULE profil_parameter
1055
1056!------------------------------------------------------------------------------!
1057! Description:
1058! ------------
1059! Definition of variables which control PROFIL-output
1060!------------------------------------------------------------------------------!
1061
1062    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1063
1064    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1065
1066    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1067                                             cross_normalized_y = ' '
1068
1069    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1070                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1071                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1072                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1073                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1074                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1075                              ' L                  ',                         &
1076                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1077
1078    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1079                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1080                              'pot. temperature in K       ', &
1081                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1082                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1083                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1084                              'mixing length in m          ', &
1085                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1086
1087    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1088                           (/ ' u v                           ', &
1089                              ' pt                            ', &
1090                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1091                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1092                              ' km kh                         ', &
1093                              ' l                             ', &
1094                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1095
1096    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1097
1098    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1099                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1100                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1101                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1102                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1103                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1104                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1105                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1106                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1107                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1108               
1109
1110    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1111             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1112             cross_ts_uymax(20) = &
1113                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1114                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1115                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1116                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1117             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1118             cross_ts_uymin(20) = &
1119                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1120                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1121                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1122                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1123             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1124             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1125             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1126             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1127             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1128             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1129             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1130             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1131
1132    SAVE
1133
1134 END MODULE profil_parameter
1135
1136
1137
1138
1139 MODULE spectrum
1140
1141!------------------------------------------------------------------------------!
1142! Description:
1143! ------------
1144! Definition of quantities used for computing spectra
1145!------------------------------------------------------------------------------!
1146
1147    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1148                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1149    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1150    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1151    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1152                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1153                                              '-power spectrum of v     ', &
1154                                              '-power spectrum of w     ', &
1155                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1156                                              '-power spectrum of q     ' /)
1157    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1158                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1159                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1160                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1161                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1162                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1163
1164    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1165
1166    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1167                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1168                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1169                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1170                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1171                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1172                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1173                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1174                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1175                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1176                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1177                plot_spectra_level(100) = 999999
1178
1179    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1180
1181    SAVE
1182
1183 END MODULE spectrum
1184
1185
1186
1187
1188 MODULE statistics
1189
1190!------------------------------------------------------------------------------!
1191! Description:
1192! ------------
1193! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1194!------------------------------------------------------------------------------!
1195
1196    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1197    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1198    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1199    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1200    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1201    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1202    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1203    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1204                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1205                                              sums_up_fraction_l
1206    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1207
1208    SAVE
1209
1210 END MODULE statistics
1211
1212
1213
1214
1215 MODULE transpose_indices
1216
1217!------------------------------------------------------------------------------!
1218! Description:
1219! ------------
1220! Definition of indices for transposed arrays
1221!------------------------------------------------------------------------------!
1222
1223    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1224                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1225                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1226               
1227
1228    SAVE
1229
1230 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.