source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 600

Last change on this file since 600 was 600, checked in by raasch, 13 years ago

New:
---

Changed:


Parameters moved from d3par to inipar: call_psolver_at_all_substeps,
cfl_factor, cycle_mg, mg_cycles,mg_switch_to_pe0_level, ngsrb, nsor,
omega_sor, prandtl_number, psolver, rayleigh_damping_factor,
rayleigh_damping_height, residual_limit (parin, read_var_list, write_var_list)

Due to this change, in routine skip_var_list (end of file read_var_list.f90),
variable ldum is replaced by cdum(LEN=1), because otherwise read errors (too
few data on file) would appear due to one of the additional parameters
(cycle_mg, which is a string of one single character) which are now stored
on the restart file.

Weblink to error message database changed to new trac server (message)

Errors:


Bugfix concerning check of cross-section levels on netcdf-files to be
extended (xz,yz) (netcdf)

Bugfix in opening of cross section netcdf-files (parallel opening with
netcdf4 only works for netcdf_data_format > 2) (check_open)

Default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed from 0.0
to 9999999.9. Giving the parameter the default values means, that the
respective surface fluxes are calculated by the MO-relations, so the old default
value did not allow to set the surface fluxes to zero explicitly.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 58.8 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Current revisions:
6! -----------------
7! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
8! to 9999999.9
9!
10! Former revisions:
11! -----------------
12! $Id: modules.f90 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch $
13!
14! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
15! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
16! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
17! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
18!
19! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
20! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
21! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
22! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
23!
24! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
25! parameters for masked output are replaced by arrays
26!
27! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
28! character length of dopr_unit enlarged
29!
30! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
31! -replace_char, replace_by
32!
33! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
34! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
35! -nc_format_mask, -format_parallel_io
36!
37! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
38! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
39!
40! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
41! -var_ts: replaced by dots_max,
42! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
43! from gfortran compiler
44! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
45! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
46!
47! 410 2009-12-04 17:05:40Z letzel
48! masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
49! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
50!
51! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
52! +prho, prho_1
53! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
54! +output_for_t0
55! translation error of actual -> current revisions fixed
56! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
57! typographical error in dots_unit fixed
58! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
59! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
60! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
61! topography color in dvrp_variables,
62! vertical_particle_advection is a 1d-array,
63! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
64! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
65! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
66! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
67! default value of grid_matching changed to strict
68! +shf_av, qsws_av
69!
70! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
71! +topography_grid_convention
72! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
73! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
74!
75! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
76! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
77! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
78! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
79! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
80! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
81! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
82! -myid_char_14
83!
84! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
85! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
86! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
87! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
88! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
89! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
90! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
91!
92! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
93! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
94! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
95! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
96! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
97! uswst*, vswst*
98!
99! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
100! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
101! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
102! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
103!
104! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
105! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
106! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
107! var_hom and var_sum renamed pr_palm
108!
109! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
110! +return_addres, return_username
111! Cpp-directive lcmuk renamed lc
112!
113! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
114! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
115! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
116! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
117! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
118! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
119! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
120! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
121! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
122! setting of palm version moved to main program
123!
124! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
125! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
126! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
127! Bugfix: p is not a pointer
128!
129! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
130!
131! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
132! version 3.1b (last under RCS control)
133!
134! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
135! Initial revision
136!
137!
138! Description:
139! ------------
140! Definition of variables for special advection schemes
141!------------------------------------------------------------------------------!
142
143    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
144
145    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
146    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
147                                          spl_tri_zw
148
149    SAVE
150
151 END MODULE advection
152
153
154
155
156 MODULE array_kind
157
158!------------------------------------------------------------------------------!
159! Description:
160! ------------
161! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
162! precision variables)
163!------------------------------------------------------------------------------!
164
165    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
166                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
167
168    SAVE
169
170 END MODULE array_kind
171
172
173
174
175 MODULE arrays_3d
176
177!------------------------------------------------------------------------------!
178! Description:
179! ------------
180! Definition of all arrays defined on the computational grid
181!------------------------------------------------------------------------------!
182
183    USE array_kind
184
185    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
186          ddzu, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, km_damp_x,  &
187          km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init, ug, u_init,   &
188          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw
189
190    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
191          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
192          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0
193
194    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
195          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
196          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
197          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
198
199    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
200          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
201          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
202          vsws_m, vswst_m
203
204    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
205          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
206          l_wall, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n,    &
207          v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
208
209    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
210          ql_v, ql_vp
211
212    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
213          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
214          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
215          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
216
217    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
218          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
219          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
220          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
221
222    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
223
224    SAVE
225
226 END MODULE arrays_3d
227
228
229
230
231 MODULE averaging
232
233!------------------------------------------------------------------------------!
234! Description:
235! ------------
236! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
237!------------------------------------------------------------------------------!
238
239    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
240                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
241
242    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
243          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
244          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
245
246 END MODULE averaging
247
248
249
250
251 MODULE cloud_parameters
252
253!------------------------------------------------------------------------------!
254! Description:
255! ------------
256! Definition of variables and constants for cloud physics
257!------------------------------------------------------------------------------!
258
259    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
260              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
261              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
262              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
263              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
264
265    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
266
267    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
268                                          precipitation_rate
269
270    SAVE
271
272 END MODULE cloud_parameters
273
274
275
276
277 MODULE constants
278
279!------------------------------------------------------------------------------!
280! Description:
281! ------------
282! Definition of general constants
283!------------------------------------------------------------------------------!
284
285    REAL    ::  pi = 3.141592654
286
287    SAVE
288
289 END MODULE constants
290
291
292
293
294 MODULE control_parameters
295
296!------------------------------------------------------------------------------!
297! Description:
298! ------------
299! Definition of parameters for program control
300!------------------------------------------------------------------------------!
301
302    TYPE plot_precision
303       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
304       INTEGER           ::  precision
305    END TYPE plot_precision
306
307    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
308                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
309                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
310                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
311                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
312
313    TYPE file_status
314       LOGICAL ::  opened, opened_before
315    END TYPE file_status
316   
317    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
318
319    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
320                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
321
322    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
323    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
324    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
325    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
326    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
327    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
328    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
329    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
330    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
331                             loop_optimization = 'default', &
332                             momentum_advec = 'pw-scheme', &
333                             psolver = 'poisfft', &
334                             scalar_advec = 'pw-scheme'
335    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
336                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
337                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
338                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
339                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
340                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
341                             bc_sa_t = 'neumann', &
342                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
343                             canopy_mode = 'block', &
344                             coupling_mode = 'uncoupled', &
345                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
346                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
347                             fft_method = 'system-specific', &
348                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
349                             random_generator = 'numerical-recipes', &
350                             return_addres, return_username, &
351                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
352    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
353    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
354    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
355    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ', run_description_header
356    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
357
358    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
359    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
360    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
361                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
362    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
363         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
364
365    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
366    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
367    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
368
369    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
370    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
371
372    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
373                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
374                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
375                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
376                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
377                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
378                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
379                dp_level_ind_b = 0, &
380                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
381                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
382                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
383                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
384                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
385                iran = -1234567, last_dt_change = 0, masks = 0, &
386                maximum_grid_level, max_pr_user = 0, mgcycles = 0, &
387                mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
388                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
389                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
390                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
391                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
392                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
393                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
394
395    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
396                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
397                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
398                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
399                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
400                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
401                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
402                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
403                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
404                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
405                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
406                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
407                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
408                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
409                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
410                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
411
412    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
413
414    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
415    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
416                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
417
418    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
419                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
420                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
421                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
422                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
423                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
424                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
425                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
426                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
427                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
428                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., do2d_at_begin = .FALSE., &
429                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
430                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
431                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
432                disturbance_created = .FALSE., &
433                first_call_advec_particles = .TRUE., &
434                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
435                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
436                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
437                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
438                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
439                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
440                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
441                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
442                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
443                plant_canopy = .FALSE., &
444                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
445                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
446                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
447                run_coupled = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
448                stop_dt = .FALSE., terminate_run = .FALSE., &
449                turbulent_inflow = .FALSE., &
450                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
451                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
452                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
453                wall_adjustment = .TRUE.
454
455    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
456                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
457
458    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
459             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
460             atmos_ocean_sign = 1.0, &
461             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
462             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
463             bottom_salinityflux = 0.0, &
464             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
465             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
466             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
467             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
468             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
469             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
470             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
471             disturbance_energy_limit = 0.01, &
472             disturbance_level_b = -9999999.9, &
473             disturbance_level_t = -9999999.9, &
474             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
475             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
476             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
477             dt_data_output = 9999999.9, &
478             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
479             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
480             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
481             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
482             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
483             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
484             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
485             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
486             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
487             end_time = 0.0, &
488             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
489             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
490             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
491             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
492             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
493             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
494             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
495             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
496             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
497             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
498             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
499             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
500             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
501             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
502             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
503             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
504             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
505             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
506             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
507             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
508             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
509             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
510             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
511             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
512             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
513             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
514             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
515             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
516             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
517             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
518             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
519             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
520             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
521             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
522             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
523             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
524             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
525             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
526             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
527             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
528             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
529             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
530             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
531             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
532
533    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
534             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
535             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
536             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
537             mask_scale(3), &
538             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
539             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
540             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
541             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
542             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
543             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
544             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
545             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
546             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
547             time_domask(max_masks) = 0.0, &
548             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
549             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
550             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
551             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
552             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
553             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
554             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
555             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
556             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
557             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
558             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
559
560    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
561
562    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
563        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
564    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
565        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
566   
567!
568!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
569       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
570
571    SAVE
572
573 END MODULE control_parameters
574
575
576
577
578 MODULE cpulog
579
580!------------------------------------------------------------------------------!
581! Description:
582! ------------
583! Definition of variables for cpu-time measurements
584!------------------------------------------------------------------------------!
585
586    REAL ::  initial_wallclock_time
587
588    TYPE logpoint
589       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
590       INTEGER            ::  counts
591       CHARACTER (LEN=20) ::  place
592    END TYPE logpoint
593
594    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
595                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
596                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
597                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
598
599    SAVE
600
601 END MODULE cpulog
602
603
604
605
606 MODULE dvrp_variables
607
608!------------------------------------------------------------------------------!
609! Description:
610! ------------
611! Definition of variables used with dvrp-software
612!------------------------------------------------------------------------------!
613
614    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
615                           particle_dvrpsize = 'none'
616
617    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
618                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
619
620    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
621                           dvrp_file      = 'default',                    &
622                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
623                           dvrp_password  = '********',                   &
624                           dvrp_username  = ' '
625
626    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
627                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
628                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
629                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
630                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
631                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
632                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
633                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
634
635    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
636
637    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
638                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
639                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
640
641    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
642                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
643                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
644                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
645
646    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
647                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
648
649    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
650                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
651
652#if defined( __decalpha )
653    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
654                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
655                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
656                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
657
658    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
659                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
660                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
661                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
662                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
663
664    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
665                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
666                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
667                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
668                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
669                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
670                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
671                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
672                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
673                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
674                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
675                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
676                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
677                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
678                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
679#else
680    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
681
682    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
683
684    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
685                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
686                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
687                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
688                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
689                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
690
691    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
692                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
693                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
694                                     -1.0, 1.0 /
695
696    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
697                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
698                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
699                             0.1, 0.4, 0.1 /
700
701    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
702                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
703
704    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
705                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
706#endif
707
708    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
709
710    TYPE steering
711       CHARACTER (LEN=20) ::  name
712       REAL(4)            ::  min, max
713       INTEGER            ::  imin, imax
714    END TYPE steering
715
716    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
717
718    SAVE
719
720 END MODULE dvrp_variables
721
722
723
724
725 MODULE grid_variables
726
727!------------------------------------------------------------------------------!
728! Description:
729! ------------
730! Definition of grid spacings
731!------------------------------------------------------------------------------!
732
733    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
734
735    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
736
737    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
738                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
739                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
740                                          zu_s_inner, zw_w_inner
741
742    SAVE
743
744 END MODULE grid_variables
745
746
747
748
749 MODULE indices
750
751!------------------------------------------------------------------------------!
752! Description:
753! ------------
754! Definition of array bounds and number of gridpoints
755!------------------------------------------------------------------------------!
756
757    INTEGER ::  ngp_sums, nnx, nx = 0, nxa, nxl, nxlu, nxr, nxra, nx_on_file,  &
758                nny, ny = 0, nya, nyn, nyna, nys, nysv, ny_on_file, nnz,       &
759                nz = 0, nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
760
761    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
762                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
763
764    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
765                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
766
767    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                    &
768                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
769                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
770                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
771                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
772
773    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
774
775    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
776                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
777                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
778                wall_flags_10
779
780    SAVE
781
782 END MODULE indices
783
784
785
786
787 MODULE interfaces
788
789!------------------------------------------------------------------------------!
790! Description:
791! ------------
792! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
793!------------------------------------------------------------------------------!
794
795    INTERFACE
796
797       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
798
799          USE cpulog
800
801          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
802          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
803          TYPE(logpoint)              ::  log_event
804
805       END SUBROUTINE cpu_log
806
807    END INTERFACE
808
809
810
811    INTERFACE
812
813       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
814                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
815          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
816          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
817          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
818          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
819          REAL                          ::  wert
820          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
821          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
822
823       END SUBROUTINE global_min_max
824
825    END INTERFACE
826
827    SAVE
828
829 END MODULE interfaces
830
831
832
833 MODULE pointer_interfaces
834
835!------------------------------------------------------------------------------!
836! Description:
837! ------------
838! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
839! prognostic_equations
840!------------------------------------------------------------------------------!
841
842    INTERFACE
843
844       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
845
846          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
847          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
848
849       END SUBROUTINE advec_s_bc
850
851    END INTERFACE
852
853
854    SAVE
855
856 END MODULE pointer_interfaces
857
858
859
860
861 MODULE model_1d
862
863!------------------------------------------------------------------------------!
864! Description:
865! ------------
866! Definition of variables for the 1D-model
867!------------------------------------------------------------------------------!
868
869    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
870                last_dt_change_1d = 0 
871
872    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
873
874    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
875                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
876                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
877                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
878                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
879                vsws1d, vsws1d_m, z01d
880
881
882    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
883                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
884                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
885                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
886
887    SAVE
888
889 END MODULE model_1d
890
891
892
893
894 MODULE netcdf_control
895
896!------------------------------------------------------------------------------!
897! Description:
898! ------------
899! Definition of parameters and variables for netcdf control.
900!------------------------------------------------------------------------------!
901
902    USE control_parameters
903#if defined( __netcdf )
904    USE netcdf
905#endif
906
907    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100
908
909    INTEGER ::  dots_num = 23
910
911    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
912         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
913            'z_i   ' /)
914
915    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
916         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
917            'z_i   ' /)
918
919    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
920          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
921             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
922             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
923             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
924             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
925
926    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
927          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
928             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
929             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
930             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
931             'm2/s2  ', 'number2' /)
932
933    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
934          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
935             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
936             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
937             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
938             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
939
940    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
941          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
942             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
943             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
944             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
945             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
946
947    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
948
949    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
950
951    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
952          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
953             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
954             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
955             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
956             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
957             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
958             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
959             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
960             'not_used        ' /)
961
962    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
963          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
964             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
965             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
966             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
967             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
968             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
969             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
970             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
971             'not_used        ' /)
972
973    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
974                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
975                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
976                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
977                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
978                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
979                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
980
981    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
982                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
983                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
984                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
985                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
986                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
987                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
988                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
989                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
990                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
991                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
992                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
993                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
994                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
995                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
996                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
997                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
998                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
999
1000    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1001    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1002    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1003    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1004
1005    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1006    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1007    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1008                                           id_var_z_pr
1009    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1010
1011!
1012!-- masked output
1013    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1014
1015    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1016
1017    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1018                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1019                id_dim_zw_mask, &
1020                id_set_mask, &
1021                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1022                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1023                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1024
1025    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1026
1027    SAVE
1028
1029 END MODULE netcdf_control
1030
1031
1032
1033 MODULE particle_attributes
1034
1035!------------------------------------------------------------------------------!
1036! Description:
1037! ------------
1038! Definition of variables used to compute particle transport
1039!------------------------------------------------------------------------------!
1040
1041    USE array_kind
1042
1043    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1044                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
1045
1046#if defined( __parallel )
1047    INTEGER ::  mpi_particle_type
1048#endif
1049    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
1050                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
1051                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1052                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1053                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1054                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1055                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1056                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1057                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
1058                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
1059
1060    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1061
1062    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1063    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1064
1065    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1066                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1067                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
1068                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
1069                write_particle_statistics = .FALSE.
1070
1071    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1072                vertical_particle_advection = .TRUE.
1073
1074    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1075
1076    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1077                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1078                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1079                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1080                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1081                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1082                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1083                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1084
1085    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1086                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1087                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1088                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1089                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1090
1091    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1092
1093
1094    TYPE particle_type
1095       SEQUENCE
1096       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1097                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
1098                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
1099       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1100    END TYPE particle_type
1101
1102    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
1103                                                       particles
1104
1105    TYPE particle_groups_type
1106       SEQUENCE
1107       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1108    END TYPE particle_groups_type
1109
1110    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1111                   particle_groups
1112
1113    SAVE
1114
1115 END MODULE particle_attributes
1116
1117
1118
1119
1120
1121 MODULE pegrid
1122
1123!------------------------------------------------------------------------------!
1124! Description:
1125! ------------
1126! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1127! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1128! MPI-calls.
1129!------------------------------------------------------------------------------!
1130
1131#if defined( __parallel )
1132#if defined( __lc )
1133    USE MPI
1134#else
1135    INCLUDE "mpif.h"
1136#endif
1137#endif
1138    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1139    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1140                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1141                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1142                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1143
1144    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1145                                             hor_index_bounds_previous_run
1146
1147#if defined( __parallel )
1148#if defined( __mpi2 )
1149    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1150#endif
1151
1152    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1153                myidy, ndim = 2, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth, pright, psouth, &
1154                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1155                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
1156                type_x, type_x_int, type_xy
1157
1158    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1159
1160    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz
1161
1162    LOGICAL ::  reorder = .TRUE.
1163    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1164                              remain_dims
1165#endif
1166
1167    SAVE
1168
1169 END MODULE pegrid
1170
1171
1172
1173
1174 MODULE profil_parameter
1175
1176!------------------------------------------------------------------------------!
1177! Description:
1178! ------------
1179! Definition of variables which control PROFIL-output
1180!------------------------------------------------------------------------------!
1181
1182    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1183
1184    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1185
1186    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1187                                             cross_normalized_y = ' '
1188
1189    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1190                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1191                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1192                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1193                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1194                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1195                              ' L                  ',                         &
1196                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1197
1198    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1199                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1200                              'pot. temperature in K       ', &
1201                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1202                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1203                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1204                              'mixing length in m          ', &
1205                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1206
1207    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1208                           (/ ' u v                           ', &
1209                              ' pt                            ', &
1210                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1211                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1212                              ' km kh                         ', &
1213                              ' l                             ', &
1214                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1215
1216    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1217
1218    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1219                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1220                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1221                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1222                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1223                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1224                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1225                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1226                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1227                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1228               
1229
1230    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1231             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1232             cross_ts_uymax(20) = &
1233                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1234                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1235                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1236                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1237             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1238             cross_ts_uymin(20) = &
1239                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1240                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1241                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1242                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1243             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1244             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1245             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1246             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1247             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1248             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1249             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1250             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1251
1252    SAVE
1253
1254 END MODULE profil_parameter
1255
1256
1257
1258
1259 MODULE spectrum
1260
1261!------------------------------------------------------------------------------!
1262! Description:
1263! ------------
1264! Definition of quantities used for computing spectra
1265!------------------------------------------------------------------------------!
1266
1267    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1268                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1269    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1270    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1271    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1272                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1273                                              '-power spectrum of v     ', &
1274                                              '-power spectrum of w     ', &
1275                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1276                                              '-power spectrum of q     ' /)
1277    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1278                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1279                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1280                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1281                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1282                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1283
1284    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1285
1286    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1287                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1288                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1289                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1290                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1291                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1292                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1293                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1294                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1295                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1296                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1297                plot_spectra_level(100) = 999999
1298
1299    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1300
1301    SAVE
1302
1303 END MODULE spectrum
1304
1305
1306
1307
1308 MODULE statistics
1309
1310!------------------------------------------------------------------------------!
1311! Description:
1312! ------------
1313! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1314!------------------------------------------------------------------------------!
1315
1316    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1317    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1318    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1319    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1320    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1321    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l
1322    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1323    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1324                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1325                                              sums_up_fraction_l
1326    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1327
1328    SAVE
1329
1330 END MODULE statistics
1331
1332
1333
1334
1335 MODULE transpose_indices
1336
1337!------------------------------------------------------------------------------!
1338! Description:
1339! ------------
1340! Definition of indices for transposed arrays
1341!------------------------------------------------------------------------------!
1342
1343    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1344                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1345                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1346               
1347
1348    SAVE
1349
1350 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.