source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 767

Last change on this file since 767 was 767, checked in by raasch, 11 years ago

New:
---

Flow field initialization with given (e.g. measured) profiles. Profile data
for u-,v-velocity components + respective heights are given with new
inipar-parameters u_profile, v_profile, and uv_heights. Final profiles are
calculated from these given profiles by linear interpolation.
(check_parameters, header, init_3d_model, modules, parin)

Changed:


ug,vg replaced by u_init,v_init as the Dirichlet top boundary condition
(boundary_conds)

dirichlet_0 conditions moved from init_3d_model to
check_parameters (check_parameters, init_3d_model)

Errors:


bugfix: dirichlet_0 conditions moved from init_3d_model to
check_parameters (check_parameters, init_3d_model)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 63.8 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Current revisions:
6! -----------------
7! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
8!
9! Former revisions:
10! -----------------
11! $Id: modules.f90 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch $
12!
13! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
14! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
15! synchronous_exchange moved to control_parameters
16!
17! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
18! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
19! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
20! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
21! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
22! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
23!
24! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
25! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
26!
27! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
28! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
29! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
30! p_sub renamed p_loc
31!
32! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
33! +synchronous_exchange
34!
35! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
36! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
37! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
38! SOR.
39!
40! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
41! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
42! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
43! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
44! +coupling_topology
45! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
46! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
47! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
48! +flux_s_sa, +diss_s_sa
49! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
50! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
51! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
52! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
53! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
54! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
55! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
56! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
57! pegrid.
58! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
59! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
60! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
61! of turbulent fluxes in the advection routines.
62! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
63! in prognostic_equations.
64! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
65! in ws-scheme.
66! Changed length of string run_description_header
67!
68! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
69! +collective_wait in pegrid
70!
71! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
72! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
73! to 9999999.9
74!
75! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
76! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
77! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
78! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
79!
80! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
81! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
82! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
83! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
84!
85! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
86! parameters for masked output are replaced by arrays
87!
88! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
89! character length of dopr_unit enlarged
90!
91! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
92! -replace_char, replace_by
93!
94! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
95! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
96! -nc_format_mask, -format_parallel_io
97!
98! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
99! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
100!
101! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
102! -var_ts: replaced by dots_max,
103! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
104! from gfortran compiler
105! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
106! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
107!
108! Branch revisions:
109! -----------------
110! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
111! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
112!
113! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
114! default scheme
115! indices: nbgp=3 set as default value
116!
117! Former revisions:
118! -----------------
119! $Id: modules.f90 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch $
120!
121! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
122! +prho, prho_1
123! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
124! +output_for_t0
125! translation error of actual -> current revisions fixed
126! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
127! typographical error in dots_unit fixed
128! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
129! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
130! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
131! topography color in dvrp_variables,
132! vertical_particle_advection is a 1d-array,
133! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
134! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
135! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
136! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
137! default value of grid_matching changed to strict
138! +shf_av, qsws_av
139!
140! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
141! +topography_grid_convention
142! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
143! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
144!
145! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
146! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
147! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
148! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
149! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
150! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
151! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
152! -myid_char_14
153!
154! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
155! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
156! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
157! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
158! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
159! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
160! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
161!
162! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
163! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
164! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
165! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
166! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
167! uswst*, vswst*
168!
169! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
170! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
171! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
172! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
173!
174! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
175! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
176! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
177! var_hom and var_sum renamed pr_palm
178!
179! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
180! +return_addres, return_username
181! Cpp-directive lcmuk renamed lc
182!
183! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
184! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
185! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
186! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
187! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
188! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
189! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
190! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
191! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
192! setting of palm version moved to main program
193!
194! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
195! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
196! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
197! Bugfix: p is not a pointer
198!
199! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
200!
201! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
202! version 3.1b (last under RCS control)
203!
204! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
205! Initial revision
206!
207!
208! Description:
209! ------------
210! Definition of variables for special advection schemes
211!------------------------------------------------------------------------------!
212
213    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
214
215    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
216    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
217                                          spl_tri_zw
218
219    SAVE
220
221 END MODULE advection
222
223
224
225
226 MODULE array_kind
227
228!------------------------------------------------------------------------------!
229! Description:
230! ------------
231! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
232! precision variables)
233!------------------------------------------------------------------------------!
234
235    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
236                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
237
238    SAVE
239
240 END MODULE array_kind
241
242
243
244
245 MODULE arrays_3d
246
247!------------------------------------------------------------------------------!
248! Description:
249! ------------
250! Definition of all arrays defined on the computational grid
251!------------------------------------------------------------------------------!
252
253    USE array_kind
254
255    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
256          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
257          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, sa_init,    &
258          ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs,  &
259          zu, zw
260
261    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
262          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
263          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
264          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
265          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
266          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
267
268    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
269          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
270          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
271          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
272
273    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
274          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
275          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
276          vsws_m, vswst_m
277
278    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
279          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
280          l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,    &
281          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, flux_l_pt,          &
282          diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, flux_l_sa,        &
283          diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w
284
285    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
286          ql_v, ql_vp
287
288    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
289          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
290          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
291          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
292
293    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
294          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
295          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
296          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
297
298    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
299
300    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,        &
301                                           gamma_y, gamma_z
302
303    SAVE
304
305 END MODULE arrays_3d
306
307
308
309
310 MODULE averaging
311
312!------------------------------------------------------------------------------!
313! Description:
314! ------------
315! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
316!------------------------------------------------------------------------------!
317
318    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
319                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
320
321    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
322          e_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, &
323          ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
324
325 END MODULE averaging
326
327
328
329
330 MODULE cloud_parameters
331
332!------------------------------------------------------------------------------!
333! Description:
334! ------------
335! Definition of variables and constants for cloud physics
336!------------------------------------------------------------------------------!
337
338    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
339              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
340              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
341              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
342              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
343
344    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
345
346    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
347                                          precipitation_rate
348
349    SAVE
350
351 END MODULE cloud_parameters
352
353
354
355
356 MODULE constants
357
358!------------------------------------------------------------------------------!
359! Description:
360! ------------
361! Definition of general constants
362!------------------------------------------------------------------------------!
363
364    REAL    ::  pi = 3.141592654
365    REAL    ::  adv_sca_5, adv_sca_3, adv_mom_5, adv_mom_3
366   
367
368    SAVE
369
370 END MODULE constants
371
372
373
374
375 MODULE control_parameters
376
377!------------------------------------------------------------------------------!
378! Description:
379! ------------
380! Definition of parameters for program control
381!------------------------------------------------------------------------------!
382
383    TYPE plot_precision
384       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
385       INTEGER           ::  precision
386    END TYPE plot_precision
387
388    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
389                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
390                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
391                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
392                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
393
394    TYPE file_status
395       LOGICAL ::  opened, opened_before
396    END TYPE file_status
397   
398    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
399
400    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
401                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
402
403    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
404    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
405    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
406    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
407    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
408    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
409    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
410    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
411    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
412                             loop_optimization = 'default', &
413                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
414                             psolver = 'poisfft', &
415                             scalar_advec = 'ws-scheme'
416    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
417                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
418                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
419                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
420                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
421                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
422                             bc_sa_t = 'neumann', &
423                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
424                             canopy_mode = 'block', &
425                             coupling_mode = 'uncoupled', &
426                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
427                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
428                             fft_method = 'system-specific', &
429                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
430                             random_generator = 'numerical-recipes', &
431                             return_addres, return_username, &
432                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
433    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
434    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
435    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
436    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
437    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
438    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
439
440    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
441    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
442    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
443                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
444    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
445         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
446
447    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
448    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
449    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
450
451    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
452    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
453
454    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
455                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
456                coupling_topology = 0, &
457                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
458                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
459                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
460                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
461                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
462                dp_level_ind_b = 0, &
463                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
464                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
465                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
466                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
467                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
468                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
469                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
470                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
471                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
472                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
473                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
474                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
475                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
476                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
477                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
478
479    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
480                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
481                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
482                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
483                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
484                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
485                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
486                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
487                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
488                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
489                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
490                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
491                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
492                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
493                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
494                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
495
496    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
497
498    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
499    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
500                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
501
502    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
503                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
504                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
505                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
506                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
507                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
508                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
509                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
510                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
511                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
512                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
513                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
514                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
515                dissipation_control = .FALSE., do2d_at_begin = .FALSE., &
516                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
517                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
518                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
519                disturbance_created = .FALSE., &
520                exchange_mg = .FALSE., &
521                first_call_advec_particles = .TRUE., &
522                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
523                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
524                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
525                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
526                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
527                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
528                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
529                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
530                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
531                plant_canopy = .FALSE., &
532                prandtl_layer = .TRUE., precipitation = .FALSE., &
533                profil_output = .FALSE., radiation = .FALSE., &
534                random_heatflux = .FALSE., run_control_header = .FALSE., &
535                run_coupled = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
536                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
537                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
538                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
539                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
540                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
541                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
542                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
543                ws_scheme_mom = .FALSE.
544
545    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
546                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
547
548    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
549             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
550             atmos_ocean_sign = 1.0, &
551             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
552             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
553             bottom_salinityflux = 0.0, &
554             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
555             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
556             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
557             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
558             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
559             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
560             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
561             disturbance_energy_limit = 0.01, &
562             disturbance_level_b = -9999999.9, &
563             disturbance_level_t = -9999999.9, &
564             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
565             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
566             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
567             dt_data_output = 9999999.9, &
568             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
569             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
570             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
571             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
572             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
573             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
574             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
575             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
576             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
577             end_time = 0.0, &
578             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
579             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
580             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
581             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
582             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
583             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
584             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
585             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
586             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
587             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
588             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
589             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
590             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
591             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
592             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
593             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
594             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
595             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
596             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
597             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
598             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
599             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
600             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
601             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
602             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
603             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
604             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
605             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
606             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
607             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
608             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
609             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
610             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
611             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
612             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
613             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
614             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
615             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
616             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
617             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
618             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
619             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
620             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
621             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
622
623    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
624             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
625             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
626             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
627             mask_scale(3), &
628             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
629             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
630             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
631             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
632             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
633             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
634             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
635             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
636             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
637             time_domask(max_masks) = 0.0, &
638             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
639             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
640             v_profile(100) = 9999999.9, &
641             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
642             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
643             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
644             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
645             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
646             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
647             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
648             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
649             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
650             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
651
652    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
653
654    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
655        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
656    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
657        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
658   
659!
660!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
661       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
662
663    SAVE
664
665 END MODULE control_parameters
666
667
668
669
670 MODULE cpulog
671
672!------------------------------------------------------------------------------!
673! Description:
674! ------------
675! Definition of variables for cpu-time measurements
676!------------------------------------------------------------------------------!
677
678    REAL ::  initial_wallclock_time
679
680    TYPE logpoint
681       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
682       INTEGER            ::  counts
683       CHARACTER (LEN=20) ::  place
684    END TYPE logpoint
685
686    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
687                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
688                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
689                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
690
691    SAVE
692
693 END MODULE cpulog
694
695
696
697
698 MODULE dvrp_variables
699
700!------------------------------------------------------------------------------!
701! Description:
702! ------------
703! Definition of variables used with dvrp-software
704!------------------------------------------------------------------------------!
705
706    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
707                           particle_dvrpsize = 'none'
708
709    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
710                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
711
712    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
713                           dvrp_file      = 'default',                    &
714                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
715                           dvrp_password  = '********',                   &
716                           dvrp_username  = ' '
717
718    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
719                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
720                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
721                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
722                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
723                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
724                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
725                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
726
727    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
728
729    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
730                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
731                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
732
733    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
734                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
735                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
736                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
737
738    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
739                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
740
741    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
742                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
743
744#if defined( __decalpha )
745    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
746                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
747                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
748                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
749
750    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
751                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
752                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
753                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
754                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
755
756    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
757                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
758                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
759                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
760                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
761                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
762                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
763                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
764                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
765                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
766                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
767                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
768                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
769                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
770                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
771#else
772    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
773
774    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
775
776    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
777                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
778                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
779                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
780                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
781                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
782
783    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
784                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
785                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
786                                     -1.0, 1.0 /
787
788    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
789                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
790                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
791                             0.1, 0.4, 0.1 /
792
793    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
794                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
795
796    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
797                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
798#endif
799
800    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
801
802    TYPE steering
803       CHARACTER (LEN=20) ::  name
804       REAL(4)            ::  min, max
805       INTEGER            ::  imin, imax
806    END TYPE steering
807
808    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
809
810    SAVE
811
812 END MODULE dvrp_variables
813
814
815
816
817 MODULE grid_variables
818
819!------------------------------------------------------------------------------!
820! Description:
821! ------------
822! Definition of grid spacings
823!------------------------------------------------------------------------------!
824
825    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
826
827    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
828
829    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
830                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
831                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
832                                          zu_s_inner, zw_w_inner
833
834    SAVE
835
836 END MODULE grid_variables
837
838
839
840
841 MODULE indices
842
843!------------------------------------------------------------------------------!
844! Description:
845! ------------
846! Definition of array bounds and number of gridpoints
847!------------------------------------------------------------------------------!
848
849    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
850                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
851                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
852                nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff
853
854
855    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
856                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
857
858    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
859                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
860
861
862    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: boundary_flags,                    &
863                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
864                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
865                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
866                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
867
868    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
869
870    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
871                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
872                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
873                wall_flags_10
874
875    SAVE
876
877 END MODULE indices
878
879
880
881
882 MODULE interfaces
883
884!------------------------------------------------------------------------------!
885! Description:
886! ------------
887! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
888!------------------------------------------------------------------------------!
889
890    INTERFACE
891
892       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
893
894          USE cpulog
895
896          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
897          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
898          TYPE(logpoint)              ::  log_event
899
900       END SUBROUTINE cpu_log
901
902    END INTERFACE
903
904
905
906    INTERFACE
907
908       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
909                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
910          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
911          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
912          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
913          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
914          REAL                          ::  wert
915          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
916          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
917
918       END SUBROUTINE global_min_max
919
920    END INTERFACE
921
922    SAVE
923
924 END MODULE interfaces
925
926
927
928 MODULE pointer_interfaces
929
930!------------------------------------------------------------------------------!
931! Description:
932! ------------
933! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
934! prognostic_equations
935!------------------------------------------------------------------------------!
936
937    INTERFACE
938
939       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
940
941          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
942          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
943
944       END SUBROUTINE advec_s_bc
945
946    END INTERFACE
947
948
949    SAVE
950
951 END MODULE pointer_interfaces
952
953
954
955
956 MODULE model_1d
957
958!------------------------------------------------------------------------------!
959! Description:
960! ------------
961! Definition of variables for the 1D-model
962!------------------------------------------------------------------------------!
963
964    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
965                last_dt_change_1d = 0 
966
967    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
968
969    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
970                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
971                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
972                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
973                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
974                vsws1d, vsws1d_m, z01d
975
976
977    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
978                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
979                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
980                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
981
982    SAVE
983
984 END MODULE model_1d
985
986
987
988
989 MODULE netcdf_control
990
991!------------------------------------------------------------------------------!
992! Description:
993! ------------
994! Definition of parameters and variables for netcdf control.
995!------------------------------------------------------------------------------!
996
997    USE control_parameters
998#if defined( __netcdf )
999    USE netcdf
1000#endif
1001
1002    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100
1003
1004    INTEGER ::  dots_num = 23
1005
1006    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1007         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1008            'z_i   ' /)
1009
1010    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1011         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1012            'z_i   ' /)
1013
1014    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1015          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1016             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1017             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
1018             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
1019             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1020
1021    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1022          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1023             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1024             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
1025             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1026             'm2/s2  ', 'number2' /)
1027
1028    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1029          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1030             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1031             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1032             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1033             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1034
1035    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1036          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1037             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1038             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1039             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1040             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1041
1042    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1043
1044    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1045
1046    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1047          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1048             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1049             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1050             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1051             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1052             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1053             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1054             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1055             'not_used        ' /)
1056
1057    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1058          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1059             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1060             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1061             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1062             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1063             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1064             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1065             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1066             'not_used        ' /)
1067
1068    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1069                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1070                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1071                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1072                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1073                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1074                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1075
1076    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1077                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1078                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1079                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1080                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1081                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1082                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1083                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1084                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1085                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1086                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1087                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1088                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1089                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1090                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1091                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1092                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1093                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1094
1095    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1096    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1097    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1098    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1099
1100    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1101    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1102    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1103                                           id_var_z_pr
1104    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1105
1106!
1107!-- masked output
1108    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1109
1110    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1111
1112    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1113                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1114                id_dim_zw_mask, &
1115                id_set_mask, &
1116                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1117                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1118                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1119
1120    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1121
1122    SAVE
1123
1124 END MODULE netcdf_control
1125
1126
1127
1128 MODULE particle_attributes
1129
1130!------------------------------------------------------------------------------!
1131! Description:
1132! ------------
1133! Definition of variables used to compute particle transport
1134!------------------------------------------------------------------------------!
1135
1136    USE array_kind
1137
1138    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1139                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
1140
1141#if defined( __parallel )
1142    INTEGER ::  mpi_particle_type
1143#endif
1144    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
1145                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
1146                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1147                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1148                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1149                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1150                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1151                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1152                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
1153                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
1154
1155    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1156
1157    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1158    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1159
1160    LOGICAL ::  particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1161                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1162                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
1163                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
1164                write_particle_statistics = .FALSE.
1165
1166    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1167                vertical_particle_advection = .TRUE.
1168
1169    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1170
1171    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1172                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1173                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1174                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1175                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1176                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1177                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1178                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1179
1180    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1181                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1182                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1183                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1184                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1185
1186    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1187
1188
1189    TYPE particle_type
1190       SEQUENCE
1191       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1192                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
1193                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
1194       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1195    END TYPE particle_type
1196
1197    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
1198                                                       particles
1199
1200    TYPE particle_groups_type
1201       SEQUENCE
1202       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1203    END TYPE particle_groups_type
1204
1205    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1206                   particle_groups
1207
1208    SAVE
1209
1210 END MODULE particle_attributes
1211
1212
1213
1214
1215
1216 MODULE pegrid
1217
1218!------------------------------------------------------------------------------!
1219! Description:
1220! ------------
1221! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1222! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1223! MPI-calls.
1224!------------------------------------------------------------------------------!
1225
1226#if defined( __parallel )
1227#if defined( __lc )
1228    USE MPI
1229#else
1230    INCLUDE "mpif.h"
1231#endif
1232#endif
1233    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1234    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1235                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1236                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1237                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1238
1239    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1240                                             hor_index_bounds_previous_run
1241
1242#if defined( __parallel )
1243#if defined( __mpi2 )
1244    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1245#endif
1246
1247    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1248                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,                  &
1249                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1250                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1251                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,                          &
1252                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1253
1254    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1255
1256    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1257
1258    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE., left_border_pe  = .FALSE.,  &
1259                north_border_pe = .FALSE., reorder = .TRUE.,           &
1260                right_border_pe = .FALSE., south_border_pe = .FALSE.
1261
1262    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1263                              remain_dims
1264#endif
1265
1266    SAVE
1267
1268 END MODULE pegrid
1269
1270
1271
1272
1273 MODULE profil_parameter
1274
1275!------------------------------------------------------------------------------!
1276! Description:
1277! ------------
1278! Definition of variables which control PROFIL-output
1279!------------------------------------------------------------------------------!
1280
1281    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1282
1283    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1284
1285    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1286                                             cross_normalized_y = ' '
1287
1288    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1289                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1290                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1291                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1292                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1293                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1294                              ' L                  ',                         &
1295                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1296
1297    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1298                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1299                              'pot. temperature in K       ', &
1300                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1301                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1302                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1303                              'mixing length in m          ', &
1304                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1305
1306    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1307                           (/ ' u v                           ', &
1308                              ' pt                            ', &
1309                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1310                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1311                              ' km kh                         ', &
1312                              ' l                             ', &
1313                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1314
1315    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1316
1317    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1318                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1319                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1320                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1321                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1322                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1323                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1324                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1325                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1326                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1327               
1328
1329    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1330             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1331             cross_ts_uymax(20) = &
1332                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1333                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1334                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1335                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1336             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1337             cross_ts_uymin(20) = &
1338                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1339                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1340                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1341                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1342             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1343             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1344             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1345             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1346             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1347             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1348             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1349             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1350
1351    SAVE
1352
1353 END MODULE profil_parameter
1354
1355
1356
1357
1358 MODULE spectrum
1359
1360!------------------------------------------------------------------------------!
1361! Description:
1362! ------------
1363! Definition of quantities used for computing spectra
1364!------------------------------------------------------------------------------!
1365
1366    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1367                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1368    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1369    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1370    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1371                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1372                                              '-power spectrum of v     ', &
1373                                              '-power spectrum of w     ', &
1374                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1375                                              '-power spectrum of q     ' /)
1376    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1377                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1378                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1379                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1380                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1381                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1382
1383    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1384
1385    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1386                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1387                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1388                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1389                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1390                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1391                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1392                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1393                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1394                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1395                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1396                plot_spectra_level(100) = 999999
1397
1398    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1399
1400    SAVE
1401
1402 END MODULE spectrum
1403
1404
1405
1406
1407 MODULE statistics
1408
1409!------------------------------------------------------------------------------!
1410! Description:
1411! ------------
1412! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1413!------------------------------------------------------------------------------!
1414
1415    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1416    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1417    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1418    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1419    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1420    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1421                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1422                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1423                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1424                                              sums_wspts_ws_l,                &
1425                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l, &                 
1426                                              weight_substep, weight_pres
1427    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1428    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1429                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1430                                              sums_up_fraction_l
1431    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1432
1433    SAVE
1434
1435 END MODULE statistics
1436
1437
1438
1439
1440 MODULE transpose_indices
1441
1442!------------------------------------------------------------------------------!
1443! Description:
1444! ------------
1445! Definition of indices for transposed arrays
1446!------------------------------------------------------------------------------!
1447
1448    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1449                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1450                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1451               
1452
1453    SAVE
1454
1455 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.