source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 367

Last change on this file since 367 was 367, checked in by maronga, 12 years ago

adapted for machine lck

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 55.0 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Current revisions:
6! -----------------
7! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
8! +output_for_t0
9! translation error of actual -> current revisions fixed
10! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
11! typographical error in dots_unit fixed
12! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
13! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
14! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
15! topography color in dvrp_variables,
16! vertical_particle_advection is a 1d-array,
17! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
18! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
19! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
20! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
21! default value of grid_matching changed to strict
22! +shf_av, qsws_av
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: modules.f90 367 2009-08-25 08:35:52Z maronga $
27!
28! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
29! +topography_grid_convention
30! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
31! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
32!
33! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
34! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
35! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
36! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
37! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
38! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
39! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
40! -myid_char_14
41!
42! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
43! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
44! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
45! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
46! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
47! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
48! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
49!
50! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
51! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
52! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
53! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
54! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
55! uswst*, vswst*
56!
57! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
58! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
59! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
60! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
61!
62! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
63! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
64! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
65! var_hom and var_sum renamed pr_palm
66!
67! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
68! +return_addres, return_username
69! Cpp-directive lcmuk renamed lc
70!
71! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
72! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
73! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
74! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
75! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
76! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
77! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
78! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
79! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
80! setting of palm version moved to main program
81!
82! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
83! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
84! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
85! Bugfix: p is not a pointer
86!
87! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
88!
89! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
90! version 3.1b (last under RCS control)
91!
92! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
93! Initial revision
94!
95!
96! Description:
97! ------------
98! Definition of variables for special advection schemes
99!------------------------------------------------------------------------------!
100
101    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
102
103    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
104    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
105                                          spl_tri_zw
106
107    SAVE
108
109 END MODULE advection
110
111
112
113
114 MODULE array_kind
115
116!------------------------------------------------------------------------------!
117! Description:
118! ------------
119! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
120! precision variables)
121!------------------------------------------------------------------------------!
122
123    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
124                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
125
126    SAVE
127
128 END MODULE array_kind
129
130
131
132
133 MODULE arrays_3d
134
135!------------------------------------------------------------------------------!
136! Description:
137! ------------
138! Definition of all arrays defined on the computational grid
139!------------------------------------------------------------------------------!
140
141    USE array_kind
142
143    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
144          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
145          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
146          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, zu, zw
147
148    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
149          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
150          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
151
152    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
153          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
154          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
155          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
156
157    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
158          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
159          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
160          vsws_m, vswst_m
161
162    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
163          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
164          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
165          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
166
167    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
168          ql_v, ql_vp
169
170    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
171          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, pt_1, pt_2, pt_3, q_1,     &
172          q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3, v_1,   &
173          v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
174
175    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
176          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p, ql,    &
177          ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, u,  &
178          u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
179
180    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
181
182    SAVE
183
184 END MODULE arrays_3d
185
186
187
188
189 MODULE averaging
190
191!------------------------------------------------------------------------------!
192! Description:
193! ------------
194! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
195!------------------------------------------------------------------------------!
196
197    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
198                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
199
200    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
201          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
202          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
203
204 END MODULE averaging
205
206
207
208
209 MODULE cloud_parameters
210
211!------------------------------------------------------------------------------!
212! Description:
213! ------------
214! Definition of variables and constants for cloud physics
215!------------------------------------------------------------------------------!
216
217    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
218              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
219              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
220              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
221              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
222
223    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
224
225    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
226                                          precipitation_rate
227
228    SAVE
229
230 END MODULE cloud_parameters
231
232
233
234
235 MODULE constants
236
237!------------------------------------------------------------------------------!
238! Description:
239! ------------
240! Definition of general constants
241!------------------------------------------------------------------------------!
242
243    REAL    ::  pi = 3.141592654
244
245    SAVE
246
247 END MODULE constants
248
249
250
251
252 MODULE control_parameters
253
254!------------------------------------------------------------------------------!
255! Description:
256! ------------
257! Definition of parameters for program control
258!------------------------------------------------------------------------------!
259
260    TYPE plot_precision
261       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
262       INTEGER           ::  precision
263    END TYPE plot_precision
264
265    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
266                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
267                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
268                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
269                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
270
271    TYPE file_status
272       LOGICAL ::  opened, opened_before
273    END TYPE file_status
274
275    TYPE(file_status), DIMENSION(200) :: openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
276
277
278    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
279    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
280    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
281    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
282    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
283    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
284    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
285    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
286    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
287                             loop_optimization = 'default', &
288                             momentum_advec = 'pw-scheme', &
289                             psolver = 'poisfft', &
290                             scalar_advec = 'pw-scheme'
291    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
292                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
293                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
294                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
295                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
296                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
297                             bc_sa_t = 'neumann', &
298                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
299                             canopy_mode = 'block', &
300                             coupling_mode = 'uncoupled', &
301                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
302                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
303                             fft_method = 'system-specific', &
304                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
305                             random_generator = 'numerical-recipes', &
306                             return_addres, return_username, &
307                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
308    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
309    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
310    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
311    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
312    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
313
314    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
315    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
316    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
317                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
318    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
319    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
320    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10)  ::  netcdf_precision = ' '
321
322    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
323
324    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
325                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
326                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
327                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
328                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
329                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
330                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
331                dp_level_ind_b = 0, &
332                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
333                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
334                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
335                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
336                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
337                iran = -1234567, last_dt_change = 0, maximum_grid_level, &
338                max_pr_user = 0, mgcycles = 0, mg_cycles = -1, &
339                mg_switch_to_pe0_level = 0, ngsrb = 2, nsor = 20, &
340                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
341                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
342                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
343                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
344                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
345
346    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
347                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
348                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
349                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
350                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
351                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
352                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
353                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
354                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
355                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
356                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
357                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999
358
359    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
360
361    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
362                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
363                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
364                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
365                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
366                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
367                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
368                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
369                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
370                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
371                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
372                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
373                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
374                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
375                disturbance_created = .FALSE., &
376                first_call_advec_particles = .TRUE., &
377                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
378                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
379                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
380                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., iso2d_output = .FALSE.,&
381                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
382                netcdf_output = .FALSE., netcdf_64bit = .FALSE., &
383                netcdf_64bit_3d = .TRUE., ocean = .FALSE., &
384                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
385                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
386                plant_canopy = .FALSE., &
387                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
388                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
389                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
390                run_coupled = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
391                stop_dt = .FALSE., terminate_run = .FALSE., &
392                turbulent_inflow = .FALSE., &
393                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
394                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
395                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
396                wall_adjustment = .TRUE.
397
398    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
399                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
400
401    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
402             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
403             atmos_ocean_sign = 1.0, &
404             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
405             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
406             bottom_salinityflux = 0.0, &
407             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
408             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
409             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
410             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
411             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
412             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
413             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
414             disturbance_energy_limit = 0.01, &
415             disturbance_level_b = -9999999.9, &
416             disturbance_level_t = -9999999.9, &
417             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
418             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
419             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
420             dt_data_output = 9999999.9, &
421             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
422             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
423             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
424             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
425             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
426             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
427             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
428             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
429             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
430             end_time = 0.0, &
431             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
432             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
433             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
434             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
435             maximum_cpu_time_allowed = 0.0, molecular_viscosity = 1.461E-5, &
436             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
437             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
438             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
439             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
440             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
441             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
442             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
443             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
444             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
445             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
446             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
447             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
448             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
449             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
450             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
451             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
452             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
453             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
454             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
455             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
456             surface_scalarflux = 0.0, surface_waterflux = 0.0, &
457             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
458             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
459             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
460             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
461             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
462             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
463             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
464             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
465             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
466             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
467             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
468             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
469             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
470             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
471             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
472             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
473
474    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
475             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
476             lad_vertical_gradient(10) = 0.0, &
477             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
478             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
479             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
480             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
481             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
482             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
483             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
484             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
485             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
486             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
487             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
488             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
489             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
490             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
491             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
492             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
493             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
494             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0
495
496    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
497
498
499    SAVE
500
501 END MODULE control_parameters
502
503
504
505
506 MODULE cpulog
507
508!------------------------------------------------------------------------------!
509! Description:
510! ------------
511! Definition of variables for cpu-time measurements
512!------------------------------------------------------------------------------!
513
514    REAL ::  initial_wallclock_time
515
516    TYPE logpoint
517       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
518       INTEGER            ::  counts
519       CHARACTER (LEN=20) ::  place
520    END TYPE logpoint
521
522    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
523                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
524                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
525                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
526
527    SAVE
528
529 END MODULE cpulog
530
531
532
533
534 MODULE dvrp_variables
535
536!------------------------------------------------------------------------------!
537! Description:
538! ------------
539! Definition of variables used with dvrp-software
540!------------------------------------------------------------------------------!
541
542    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
543                           particle_dvrpsize = 'none'
544
545    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
546                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
547
548    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
549                           dvrp_file      = 'default',                    &
550                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
551                           dvrp_password  = '********',                   &
552                           dvrp_username  = ' '
553
554    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
555                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
556                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
557                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
558                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
559                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
560                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
561                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
562
563    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
564
565    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
566                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
567                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
568
569    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
570                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
571                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
572                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
573
574    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
575                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
576
577    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
578                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
579
580#if defined( __decalpha )
581    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = (/ &
582                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
583                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
584                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /)
585
586    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = (/ &
587                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
588                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
589                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4  &
590                                0.1, 0.4, 0.1 /)
591
592    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
593                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
594                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
595                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
596                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
597                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
598                                  interval_h_dvrp_prt,                         &
599                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
600                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
601                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
602                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
603                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
604#else
605    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
606
607    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
608
609    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
610                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
611                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
612                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
613                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
614                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
615
616    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
617                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
618                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
619                                     -1.0, 1.0 /
620
621    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
622                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
623                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
624                             0.1, 0.4, 0.1 /
625
626    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
627                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
628
629    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
630                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
631#endif
632
633    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
634
635    TYPE steering
636       CHARACTER (LEN=20) ::  name
637       REAL(4)            ::  min, max
638       INTEGER            ::  imin, imax
639    END TYPE steering
640
641    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
642
643    SAVE
644
645 END MODULE dvrp_variables
646
647
648
649
650 MODULE grid_variables
651
652!------------------------------------------------------------------------------!
653! Description:
654! ------------
655! Definition of grid spacings
656!------------------------------------------------------------------------------!
657
658    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
659
660    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
661
662    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
663                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
664                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
665                                          zu_s_inner, zw_w_inner
666
667    SAVE
668
669 END MODULE grid_variables
670
671
672
673
674 MODULE indices
675
676!------------------------------------------------------------------------------!
677! Description:
678! ------------
679! Definition of array bounds and number of gridpoints
680!------------------------------------------------------------------------------!
681
682    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
683                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
684                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
685
686    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
687                ngp_2dh, ngp_3d, ngp_3d_inner,                                 &
688                nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
689
690    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
691                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
692                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
693                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
694                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
695
696    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
697
698    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
699                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
700                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
701                wall_flags_10
702
703    SAVE
704
705 END MODULE indices
706
707
708
709
710 MODULE interfaces
711
712!------------------------------------------------------------------------------!
713! Description:
714! ------------
715! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
716!------------------------------------------------------------------------------!
717
718    INTERFACE
719
720       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
721
722          USE cpulog
723
724          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
725          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
726          TYPE(logpoint)              ::  log_event
727
728       END SUBROUTINE cpu_log
729
730    END INTERFACE
731
732
733
734    INTERFACE
735
736       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
737                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
738          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
739          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
740          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
741          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
742          REAL                          ::  wert
743          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
744          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
745
746       END SUBROUTINE global_min_max
747
748    END INTERFACE
749
750    SAVE
751
752 END MODULE interfaces
753
754
755
756 MODULE pointer_interfaces
757
758!------------------------------------------------------------------------------!
759! Description:
760! ------------
761! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
762! prognostic_equations
763!------------------------------------------------------------------------------!
764
765    INTERFACE
766
767       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
768
769          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
770          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
771
772       END SUBROUTINE advec_s_bc
773
774    END INTERFACE
775
776
777    SAVE
778
779 END MODULE pointer_interfaces
780
781
782
783
784 MODULE model_1d
785
786!------------------------------------------------------------------------------!
787! Description:
788! ------------
789! Definition of variables for the 1D-model
790!------------------------------------------------------------------------------!
791
792    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
793                last_dt_change_1d = 0 
794
795    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
796
797    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
798                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
799                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
800                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
801                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
802                vsws1d, vsws1d_m, z01d
803
804
805    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
806                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
807                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
808                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
809
810    SAVE
811
812 END MODULE model_1d
813
814
815
816
817 MODULE netcdf_control
818
819!------------------------------------------------------------------------------!
820! Description:
821! ------------
822! Definition of parameters and variables for netcdf control.
823!------------------------------------------------------------------------------!
824
825#if defined( __netcdf )
826    USE netcdf
827#endif
828
829    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100, &
830                           replace_num = 6
831
832    INTEGER ::  dots_num = 23
833
834    CHARACTER, DIMENSION( replace_num ) :: &
835                           replace_char = (/ '''', '"', '*', '/', '(', ')' /), &
836                           replace_by   = (/ 'p' , 'p', 's', 'o', '_', '_' /)
837
838    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
839         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
840            'z_i   ' /)
841
842    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
843         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
844            'z_i   ' /)
845
846    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
847          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
848             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
849             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
850             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
851             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
852
853    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
854          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
855             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
856             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
857             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
858             'm2/s2  ', 'number2' /)
859
860    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
861          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
862             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
863             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
864             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
865             ( 'unknown', i9 = 1, 77) /)
866
867    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
868          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
869             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
870             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
871             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
872             ( 'unknown', i9 = 1, 77 ) /)
873
874    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
875
876    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
877
878    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
879          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
880             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
881             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
882             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
883             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
884             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
885             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
886             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
887             'not_used        ' /)
888
889    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
890          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
891             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
892             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
893             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
894             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
895             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
896             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
897             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
898             'not_used        ' /)
899
900    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
901                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
902                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
903                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
904                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
905                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
906                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
907
908    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
909                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
910                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
911                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
912                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
913                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
914                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
915                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
916                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
917                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
918                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
919                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
920                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
921                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
922                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
923                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
924                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
925                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
926
927    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy, nc_precision
928    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
929    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
930
931    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
932    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
933    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
934                                           id_var_z_pr
935    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
936
937    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
938
939    SAVE
940
941 END MODULE netcdf_control
942
943
944
945 MODULE particle_attributes
946
947!------------------------------------------------------------------------------!
948! Description:
949! ------------
950! Definition of variables used to compute particle transport
951!------------------------------------------------------------------------------!
952
953    USE array_kind
954
955    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
956                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
957
958#if defined( __parallel )
959    INTEGER ::  mpi_particle_type
960#endif
961    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
962                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
963                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
964                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
965                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
966                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
967                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
968                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
969                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
970                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
971
972    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
973
974    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
975    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
976
977    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
978                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
979                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
980                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
981                write_particle_statistics = .FALSE.
982
983    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
984                vertical_particle_advection = .TRUE.
985
986    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
987
988    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
989                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
990                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
991                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
992                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
993                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
994                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
995                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
996
997    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
998                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
999                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1000                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1001                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1002
1003    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1004
1005
1006    TYPE particle_type
1007       SEQUENCE
1008       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1009                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
1010                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
1011       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1012    END TYPE particle_type
1013
1014    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
1015                                                       particles
1016
1017    TYPE particle_groups_type
1018       SEQUENCE
1019       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1020    END TYPE particle_groups_type
1021
1022    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1023                   particle_groups
1024
1025    SAVE
1026
1027 END MODULE particle_attributes
1028
1029
1030
1031
1032
1033 MODULE pegrid
1034
1035!------------------------------------------------------------------------------!
1036! Description:
1037! ------------
1038! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1039! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1040! MPI-calls.
1041!------------------------------------------------------------------------------!
1042
1043#if defined( __parallel )
1044#if defined( __lc )
1045    USE MPI
1046#else
1047    INCLUDE "mpif.h"
1048#endif
1049#endif
1050    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1051    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1052                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1053                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1054                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1055
1056    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1057                                             hor_index_bounds_previous_run
1058
1059#if defined( __parallel )
1060#if defined( __mpi2 )
1061    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1062#endif
1063
1064    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1065                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
1066                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1067                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
1068                type_x, type_x_int, type_xy
1069
1070    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1071
1072    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
1073
1074    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
1075    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1076                              remain_dims
1077#endif
1078
1079    SAVE
1080
1081 END MODULE pegrid
1082
1083
1084
1085
1086 MODULE profil_parameter
1087
1088!------------------------------------------------------------------------------!
1089! Description:
1090! ------------
1091! Definition of variables which control PROFIL-output
1092!------------------------------------------------------------------------------!
1093
1094    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1095
1096    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1097
1098    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1099                                             cross_normalized_y = ' '
1100
1101    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1102                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1103                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1104                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1105                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1106                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1107                              ' L                  ',                         &
1108                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1109
1110    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1111                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1112                              'pot. temperature in K       ', &
1113                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1114                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1115                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1116                              'mixing length in m          ', &
1117                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1118
1119    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1120                           (/ ' u v                           ', &
1121                              ' pt                            ', &
1122                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1123                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1124                              ' km kh                         ', &
1125                              ' l                             ', &
1126                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1127
1128    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1129
1130    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1131                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1132                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1133                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1134                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1135                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1136                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1137                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1138                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1139                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1140               
1141
1142    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1143             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1144             cross_ts_uymax(20) = &
1145                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1146                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1147                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1148                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1149             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1150             cross_ts_uymin(20) = &
1151                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1152                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1153                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1154                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1155             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1156             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1157             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1158             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1159             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1160             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1161             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1162             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1163
1164    SAVE
1165
1166 END MODULE profil_parameter
1167
1168
1169
1170
1171 MODULE spectrum
1172
1173!------------------------------------------------------------------------------!
1174! Description:
1175! ------------
1176! Definition of quantities used for computing spectra
1177!------------------------------------------------------------------------------!
1178
1179    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1180                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1181    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1182    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1183    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1184                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1185                                              '-power spectrum of v     ', &
1186                                              '-power spectrum of w     ', &
1187                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1188                                              '-power spectrum of q     ' /)
1189    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1190                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1191                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1192                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1193                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1194                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1195
1196    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1197
1198    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1199                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1200                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1201                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1202                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1203                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1204                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1205                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1206                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1207                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1208                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1209                plot_spectra_level(100) = 999999
1210
1211    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1212
1213    SAVE
1214
1215 END MODULE spectrum
1216
1217
1218
1219
1220 MODULE statistics
1221
1222!------------------------------------------------------------------------------!
1223! Description:
1224! ------------
1225! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1226!------------------------------------------------------------------------------!
1227
1228    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1229    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0, var_ts = 100
1230    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1231    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1232    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1233    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1234    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1235    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1236                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1237                                              sums_up_fraction_l
1238    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1239
1240    SAVE
1241
1242 END MODULE statistics
1243
1244
1245
1246
1247 MODULE transpose_indices
1248
1249!------------------------------------------------------------------------------!
1250! Description:
1251! ------------
1252! Definition of indices for transposed arrays
1253!------------------------------------------------------------------------------!
1254
1255    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1256                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1257                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1258               
1259
1260    SAVE
1261
1262 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.