source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 791

Last change on this file since 791 was 791, checked in by raasch, 11 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 64.4 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Current revisions:
6! -----------------
7!
8!
9! Former revisions:
10! -----------------
11! $Id: modules.f90 791 2011-11-29 03:33:42Z raasch $
12!
13! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
14! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
15!
16! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
17! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
18!
19! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
20! +gathered_size, subdomain_size
21!
22! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
23! +lpt_av
24!
25! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
26! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
27!
28! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
29! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
30! synchronous_exchange moved to control_parameters
31!
32! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
33! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
34! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
35! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
36! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
37! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
38!
39! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
40! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
41!
42! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
43! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
44! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
45! p_sub renamed p_loc
46!
47! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
48! +synchronous_exchange
49!
50! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
51! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
52! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
53! SOR.
54!
55! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
56! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
57! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
58! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
59! +coupling_topology
60! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
61! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
62! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
63! +flux_s_sa, +diss_s_sa
64! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
65! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
66! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
67! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
68! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
69! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
70! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
71! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
72! pegrid.
73! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
74! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
75! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
76! of turbulent fluxes in the advection routines.
77! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
78! in prognostic_equations.
79! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
80! in ws-scheme.
81! Changed length of string run_description_header
82!
83! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
84! +collective_wait in pegrid
85!
86! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
87! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
88! to 9999999.9
89!
90! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
91! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
92! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
93! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
94!
95! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
96! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
97! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
98! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
99!
100! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
101! parameters for masked output are replaced by arrays
102!
103! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
104! character length of dopr_unit enlarged
105!
106! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
107! -replace_char, replace_by
108!
109! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
110! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
111! -nc_format_mask, -format_parallel_io
112!
113! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
114! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
115!
116! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
117! -var_ts: replaced by dots_max,
118! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
119! from gfortran compiler
120! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
121! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
122!
123! Branch revisions:
124! -----------------
125! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
126! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
127!
128! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
129! default scheme
130! indices: nbgp=3 set as default value
131!
132! Former revisions:
133! -----------------
134! $Id: modules.f90 791 2011-11-29 03:33:42Z raasch $
135!
136! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
137! +prho, prho_1
138! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
139! +output_for_t0
140! translation error of actual -> current revisions fixed
141! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
142! typographical error in dots_unit fixed
143! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
144! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
145! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
146! topography color in dvrp_variables,
147! vertical_particle_advection is a 1d-array,
148! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
149! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
150! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
151! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
152! default value of grid_matching changed to strict
153! +shf_av, qsws_av
154!
155! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
156! +topography_grid_convention
157! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
158! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
159!
160! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
161! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
162! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
163! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
164! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
165! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
166! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
167! -myid_char_14
168!
169! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
170! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
171! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
172! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
173! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
174! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
175! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
176!
177! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
178! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
179! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
180! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
181! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
182! uswst*, vswst*
183!
184! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
185! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
186! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
187! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
188!
189! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
190! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
191! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
192! var_hom and var_sum renamed pr_palm
193!
194! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
195! +return_addres, return_username
196! Cpp-directive lcmuk renamed lc
197!
198! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
199! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
200! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
201! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
202! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
203! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
204! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
205! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
206! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
207! setting of palm version moved to main program
208!
209! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
210! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
211! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
212! Bugfix: p is not a pointer
213!
214! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
215!
216! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
217! version 3.1b (last under RCS control)
218!
219! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
220! Initial revision
221!
222!
223! Description:
224! ------------
225! Definition of variables for special advection schemes
226!------------------------------------------------------------------------------!
227
228    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
229
230    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
231    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
232                                          spl_tri_zw
233
234    SAVE
235
236 END MODULE advection
237
238
239
240
241 MODULE array_kind
242
243!------------------------------------------------------------------------------!
244! Description:
245! ------------
246! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
247! precision variables)
248!------------------------------------------------------------------------------!
249
250    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
251                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
252
253    SAVE
254
255 END MODULE array_kind
256
257
258
259
260 MODULE arrays_3d
261
262!------------------------------------------------------------------------------!
263! Description:
264! ------------
265! Definition of all arrays defined on the computational grid
266!------------------------------------------------------------------------------!
267
268    USE array_kind
269
270    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
271          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
272          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
273          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
274          w_subs, zu, zw
275
276    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
277          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
278          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
279          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
280          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
281          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
282
283    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
284          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
285          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
286          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
287
288    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
289          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
290          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
291          vsws_m, vswst_m
292
293    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
294          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
295          l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,    &
296          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, flux_l_pt,          &
297          diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, flux_l_sa,        &
298          diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w
299
300    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
301          ql_v, ql_vp
302
303    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
304          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
305          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
306          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
307
308    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
309          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
310          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
311          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
312
313    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
314
315    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,        &
316                                           gamma_y, gamma_z
317
318    SAVE
319
320 END MODULE arrays_3d
321
322
323
324
325 MODULE averaging
326
327!------------------------------------------------------------------------------!
328! Description:
329! ------------
330! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
331!------------------------------------------------------------------------------!
332
333    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
334                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
335
336    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
337          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
338          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
339          w_av
340 END MODULE averaging
341
342
343
344
345 MODULE cloud_parameters
346
347!------------------------------------------------------------------------------!
348! Description:
349! ------------
350! Definition of variables and constants for cloud physics
351!------------------------------------------------------------------------------!
352
353    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
354              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
355              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
356              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
357              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
358
359    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
360
361    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
362                                          precipitation_rate
363
364    SAVE
365
366 END MODULE cloud_parameters
367
368
369
370
371 MODULE constants
372
373!------------------------------------------------------------------------------!
374! Description:
375! ------------
376! Definition of general constants
377!------------------------------------------------------------------------------!
378
379    REAL    ::  pi = 3.141592654
380    REAL    ::  adv_sca_5, adv_sca_3, adv_mom_5, adv_mom_3
381   
382
383    SAVE
384
385 END MODULE constants
386
387
388
389
390 MODULE control_parameters
391
392!------------------------------------------------------------------------------!
393! Description:
394! ------------
395! Definition of parameters for program control
396!------------------------------------------------------------------------------!
397
398    TYPE plot_precision
399       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
400       INTEGER           ::  precision
401    END TYPE plot_precision
402
403    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
404                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
405                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
406                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
407                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
408
409    TYPE file_status
410       LOGICAL ::  opened, opened_before
411    END TYPE file_status
412   
413    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
414
415    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
416                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
417
418    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
419    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
420    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
421    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
422    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
423    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
424    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
425    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
426    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
427                             loop_optimization = 'default', &
428                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
429                             psolver = 'poisfft', &
430                             scalar_advec = 'ws-scheme'
431    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
432                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
433                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
434                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
435                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
436                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
437                             bc_sa_t = 'neumann', &
438                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
439                             canopy_mode = 'block', &
440                             coupling_mode = 'uncoupled', &
441                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
442                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
443                             fft_method = 'system-specific', &
444                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
445                             random_generator = 'numerical-recipes', &
446                             return_addres, return_username, &
447                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
448    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
449    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
450    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
451    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
452    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
453    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
454
455    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
456    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
457    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
458                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
459    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
460         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
461
462    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
463    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
464    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
465
466    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
467    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
468
469    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
470                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
471                coupling_topology = 0, &
472                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
473                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
474                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
475                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
476                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
477                dp_level_ind_b = 0, &
478                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
479                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
480                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
481                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
482                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
483                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
484                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
485                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
486                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
487                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
488                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
489                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
490                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
491                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
492                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
493
494    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
495                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
496                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
497                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
498                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
499                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
500                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
501                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
502                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
503                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
504                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
505                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
506                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
507                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
508                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
509                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
510
511    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
512
513    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
514    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
515                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
516
517    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
518                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
519                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
520                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
521                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
522                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
523                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
524                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
525                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
526                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
527                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
528                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
529                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
530                dissipation_control = .FALSE., do2d_at_begin = .FALSE., &
531                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
532                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
533                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
534                disturbance_created = .FALSE., &
535                exchange_mg = .FALSE., &
536                first_call_advec_particles = .TRUE., &
537                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
538                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
539                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
540                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
541                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
542                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
543                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
544                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
545                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
546                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
547                precipitation = .FALSE., profil_output = .FALSE., &
548                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
549                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
550                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
551                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
552                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
553                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
554                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
555                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
556                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
557                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
558                ws_scheme_mom = .FALSE.
559
560    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
561                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
562
563    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
564             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
565             atmos_ocean_sign = 1.0, &
566             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
567             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
568             bottom_salinityflux = 0.0, &
569             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
570             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
571             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
572             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
573             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
574             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
575             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
576             disturbance_energy_limit = 0.01, &
577             disturbance_level_b = -9999999.9, &
578             disturbance_level_t = -9999999.9, &
579             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
580             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
581             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
582             dt_data_output = 9999999.9, &
583             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
584             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
585             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
586             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
587             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
588             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
589             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
590             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
591             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
592             end_time = 0.0, &
593             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
594             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
595             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
596             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
597             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
598             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
599             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
600             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
601             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
602             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
603             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
604             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
605             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
606             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
607             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
608             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
609             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
610             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
611             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
612             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
613             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
614             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
615             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
616             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
617             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
618             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
619             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
620             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
621             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
622             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
623             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
624             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
625             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
626             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
627             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
628             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
629             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
630             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
631             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
632             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
633             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
634             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
635             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
636             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
637
638    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
639             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
640             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
641             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
642             mask_scale(3), &
643             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
644             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
645             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
646             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
647             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
648             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
649             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
650             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
651             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
652             time_domask(max_masks) = 0.0, &
653             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
654             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
655             v_profile(100) = 9999999.9, &
656             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
657             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
658             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
659             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
660             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
661             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
662             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
663             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
664             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
665             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
666
667    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
668
669    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
670        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
671    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
672        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
673   
674!
675!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
676       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
677
678    SAVE
679
680 END MODULE control_parameters
681
682
683
684
685 MODULE cpulog
686
687!------------------------------------------------------------------------------!
688! Description:
689! ------------
690! Definition of variables for cpu-time measurements
691!------------------------------------------------------------------------------!
692
693    REAL ::  initial_wallclock_time
694
695    TYPE logpoint
696       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
697       INTEGER            ::  counts
698       CHARACTER (LEN=20) ::  place
699    END TYPE logpoint
700
701    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
702                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
703                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
704                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
705
706    SAVE
707
708 END MODULE cpulog
709
710
711
712
713 MODULE dvrp_variables
714
715!------------------------------------------------------------------------------!
716! Description:
717! ------------
718! Definition of variables used with dvrp-software
719!------------------------------------------------------------------------------!
720
721    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
722                           particle_dvrpsize = 'none'
723
724    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
725                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
726
727    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
728                           dvrp_file      = 'default',                    &
729                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
730                           dvrp_password  = '********',                   &
731                           dvrp_username  = ' '
732
733    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
734                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
735                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
736                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
737                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
738                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
739                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
740                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
741
742    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
743
744    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
745                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
746                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
747
748    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
749                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
750                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
751                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
752
753    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
754                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
755
756    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
757                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
758
759#if defined( __decalpha )
760    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
761                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
762                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
763                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
764
765    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
766                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
767                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
768                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
769                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
770
771    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
772                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
773                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
774                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
775                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
776                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
777                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
778                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
779                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
780                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
781                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
782                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
783                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
784                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
785                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
786#else
787    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
788
789    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
790
791    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
792                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
793                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
794                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
795                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
796                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
797
798    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
799                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
800                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
801                                     -1.0, 1.0 /
802
803    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
804                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
805                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
806                             0.1, 0.4, 0.1 /
807
808    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
809                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
810
811    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
812                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
813#endif
814
815    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
816
817    TYPE steering
818       CHARACTER (LEN=20) ::  name
819       REAL(4)            ::  min, max
820       INTEGER            ::  imin, imax
821    END TYPE steering
822
823    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
824
825    SAVE
826
827 END MODULE dvrp_variables
828
829
830
831
832 MODULE grid_variables
833
834!------------------------------------------------------------------------------!
835! Description:
836! ------------
837! Definition of grid spacings
838!------------------------------------------------------------------------------!
839
840    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
841
842    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
843
844    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
845                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
846                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
847                                          zu_s_inner, zw_w_inner
848
849    SAVE
850
851 END MODULE grid_variables
852
853
854
855
856 MODULE indices
857
858!------------------------------------------------------------------------------!
859! Description:
860! ------------
861! Definition of array bounds and number of gridpoints
862!------------------------------------------------------------------------------!
863
864    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
865                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
866                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
867                nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff               
868
869
870    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
871                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
872
873    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
874                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
875
876
877    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: boundary_flags,                    &
878                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
879                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
880                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
881                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
882
883    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
884
885    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
886                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
887                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
888                wall_flags_10
889
890    SAVE
891
892 END MODULE indices
893
894
895
896
897 MODULE interfaces
898
899!------------------------------------------------------------------------------!
900! Description:
901! ------------
902! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
903!------------------------------------------------------------------------------!
904
905    INTERFACE
906
907       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
908
909          USE cpulog
910
911          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
912          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
913          TYPE(logpoint)              ::  log_event
914
915       END SUBROUTINE cpu_log
916
917    END INTERFACE
918
919
920
921    INTERFACE
922
923       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
924                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
925          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
926          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
927          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
928          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
929          REAL                          ::  wert
930          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
931          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
932
933       END SUBROUTINE global_min_max
934
935    END INTERFACE
936
937    SAVE
938
939 END MODULE interfaces
940
941
942
943 MODULE pointer_interfaces
944
945!------------------------------------------------------------------------------!
946! Description:
947! ------------
948! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
949! prognostic_equations
950!------------------------------------------------------------------------------!
951
952    INTERFACE
953
954       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
955
956          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
957          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
958
959       END SUBROUTINE advec_s_bc
960
961    END INTERFACE
962
963
964    SAVE
965
966 END MODULE pointer_interfaces
967
968
969
970
971 MODULE model_1d
972
973!------------------------------------------------------------------------------!
974! Description:
975! ------------
976! Definition of variables for the 1D-model
977!------------------------------------------------------------------------------!
978
979    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
980                last_dt_change_1d = 0 
981
982    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
983
984    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
985                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
986                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
987                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
988                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
989                vsws1d, vsws1d_m, z01d
990
991
992    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
993                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
994                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
995                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
996
997    SAVE
998
999 END MODULE model_1d
1000
1001
1002
1003
1004 MODULE netcdf_control
1005
1006!------------------------------------------------------------------------------!
1007! Description:
1008! ------------
1009! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1010!------------------------------------------------------------------------------!
1011
1012    USE control_parameters
1013#if defined( __netcdf )
1014    USE netcdf
1015#endif
1016
1017    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100
1018
1019    INTEGER ::  dots_num = 23
1020
1021    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1022         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1023            'z_i   ' /)
1024
1025    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1026         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1027            'z_i   ' /)
1028
1029    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1030          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1031             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1032             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
1033             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
1034             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1035
1036    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1037          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1038             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1039             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
1040             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1041             'm2/s2  ', 'number2' /)
1042
1043    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1044          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1045             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1046             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1047             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1048             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1049
1050    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1051          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1052             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1053             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1054             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1055             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1056
1057    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1058
1059    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1060
1061    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1062          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1063             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1064             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1065             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1066             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1067             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1068             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1069             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1070             'not_used        ' /)
1071
1072    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1073          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1074             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1075             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1076             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1077             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1078             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1079             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1080             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1081             'not_used        ' /)
1082
1083    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1084                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1085                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1086                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1087                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1088                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1089                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1090
1091    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1092                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1093                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1094                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1095                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1096                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1097                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1098                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1099                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1100                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1101                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1102                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1103                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1104                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1105                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1106                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1107                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1108                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1109
1110    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1111    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1112    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1113    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1114
1115    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1116    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1117    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1118                                           id_var_z_pr
1119    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1120
1121!
1122!-- masked output
1123    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1124
1125    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1126
1127    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1128                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1129                id_dim_zw_mask, &
1130                id_set_mask, &
1131                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1132                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1133                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1134
1135    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1136
1137    SAVE
1138
1139 END MODULE netcdf_control
1140
1141
1142
1143 MODULE particle_attributes
1144
1145!------------------------------------------------------------------------------!
1146! Description:
1147! ------------
1148! Definition of variables used to compute particle transport
1149!------------------------------------------------------------------------------!
1150
1151    USE array_kind
1152
1153    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1154                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
1155
1156#if defined( __parallel )
1157    INTEGER ::  mpi_particle_type
1158#endif
1159    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
1160                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
1161                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1162                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1163                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1164                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1165                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1166                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1167                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
1168                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
1169
1170    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1171
1172    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1173    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1174
1175    LOGICAL ::  turbulence_effects_on_collision = .FALSE.,                     &
1176                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1177                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1178                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
1179                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
1180                wang_collision_kernel = .FALSE.,                               &
1181                write_particle_statistics = .FALSE.
1182
1183    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1184                vertical_particle_advection = .TRUE.
1185
1186    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1187
1188    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1189                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1190                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1191                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1192                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1193                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1194                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1195                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1196
1197    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1198                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1199                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1200                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1201                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1202
1203    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1204
1205
1206    TYPE particle_type
1207       SEQUENCE
1208       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1209                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
1210                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
1211       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1212    END TYPE particle_type
1213
1214    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles, &
1215                                                       particles
1216
1217    TYPE particle_groups_type
1218       SEQUENCE
1219       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1220    END TYPE particle_groups_type
1221
1222    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1223                   particle_groups
1224
1225    SAVE
1226
1227 END MODULE particle_attributes
1228
1229
1230
1231
1232
1233 MODULE pegrid
1234
1235!------------------------------------------------------------------------------!
1236! Description:
1237! ------------
1238! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1239! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1240! MPI-calls.
1241!------------------------------------------------------------------------------!
1242
1243#if defined( __parallel )
1244#if defined( __lc )
1245    USE MPI
1246#else
1247    INCLUDE "mpif.h"
1248#endif
1249#endif
1250    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1251    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1252                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1253                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1254                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1255
1256    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1257                                             hor_index_bounds_previous_run
1258
1259#if defined( __parallel )
1260#if defined( __mpi2 )
1261    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1262#endif
1263
1264    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, gathered_size,&
1265                ierr, myidx, myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,     &
1266                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1267                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1268                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd, subdomain_size,          &
1269                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1270
1271    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1272
1273    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1274
1275    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE., left_border_pe  = .FALSE.,  &
1276                north_border_pe = .FALSE., reorder = .TRUE.,           &
1277                right_border_pe = .FALSE., south_border_pe = .FALSE.
1278
1279    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1280                              remain_dims
1281#endif
1282
1283    SAVE
1284
1285 END MODULE pegrid
1286
1287
1288
1289
1290 MODULE profil_parameter
1291
1292!------------------------------------------------------------------------------!
1293! Description:
1294! ------------
1295! Definition of variables which control PROFIL-output
1296!------------------------------------------------------------------------------!
1297
1298    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1299
1300    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1301
1302    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1303                                             cross_normalized_y = ' '
1304
1305    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1306                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1307                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1308                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1309                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1310                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1311                              ' L                  ',                         &
1312                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1313
1314    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1315                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1316                              'pot. temperature in K       ', &
1317                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1318                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1319                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1320                              'mixing length in m          ', &
1321                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1322
1323    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1324                           (/ ' u v                           ', &
1325                              ' pt                            ', &
1326                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1327                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1328                              ' km kh                         ', &
1329                              ' l                             ', &
1330                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1331
1332    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1333
1334    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1335                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1336                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1337                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1338                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1339                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1340                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1341                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1342                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1343                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1344               
1345
1346    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1347             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1348             cross_ts_uymax(20) = &
1349                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1350                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1351                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1352                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1353             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1354             cross_ts_uymin(20) = &
1355                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1356                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1357                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1358                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1359             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1360             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1361             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1362             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1363             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1364             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1365             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1366             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1367
1368    SAVE
1369
1370 END MODULE profil_parameter
1371
1372
1373
1374
1375 MODULE spectrum
1376
1377!------------------------------------------------------------------------------!
1378! Description:
1379! ------------
1380! Definition of quantities used for computing spectra
1381!------------------------------------------------------------------------------!
1382
1383    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1384                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1385    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1386    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1387    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1388                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1389                                              '-power spectrum of v     ', &
1390                                              '-power spectrum of w     ', &
1391                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1392                                              '-power spectrum of q     ' /)
1393    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1394                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1395                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1396                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1397                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1398                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1399
1400    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1401
1402    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1403                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1404                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1405                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1406                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1407                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1408                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1409                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1410                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1411                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1412                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1413                plot_spectra_level(100) = 999999
1414
1415    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1416
1417    SAVE
1418
1419 END MODULE spectrum
1420
1421
1422
1423
1424 MODULE statistics
1425
1426!------------------------------------------------------------------------------!
1427! Description:
1428! ------------
1429! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1430!------------------------------------------------------------------------------!
1431
1432    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1433    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1434    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1435    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1436    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1437    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1438                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1439                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1440                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1441                                              sums_wspts_ws_l,                &
1442                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l, &                 
1443                                              weight_substep, weight_pres
1444    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1445    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1446                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1447                                              sums_up_fraction_l
1448    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1449
1450    SAVE
1451
1452 END MODULE statistics
1453
1454
1455
1456
1457 MODULE transpose_indices
1458
1459!------------------------------------------------------------------------------!
1460! Description:
1461! ------------
1462! Definition of indices for transposed arrays
1463!------------------------------------------------------------------------------!
1464
1465    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1466                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1467                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1468               
1469
1470    SAVE
1471
1472 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.