source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 792

Last change on this file since 792 was 792, checked in by raasch, 11 years ago

further adjustments for speedup of particle code

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 64.6 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Current revisions:
6! -----------------
7! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
8! +particles_1, particles_2, sort_count
9!
10! Former revisions:
11! -----------------
12! $Id: modules.f90 792 2011-12-01 00:23:23Z raasch $
13!
14! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
15! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
16!
17! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
18! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
19!
20! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
21! +gathered_size, subdomain_size
22!
23! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
24! +lpt_av
25!
26! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
27! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
28!
29! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
30! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
31! synchronous_exchange moved to control_parameters
32!
33! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
34! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
35! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
36! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
37! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
38! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
39!
40! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
41! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
42!
43! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
44! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
45! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
46! p_sub renamed p_loc
47!
48! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
49! +synchronous_exchange
50!
51! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
52! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
53! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
54! SOR.
55!
56! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
57! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
58! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
59! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
60! +coupling_topology
61! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
62! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
63! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
64! +flux_s_sa, +diss_s_sa
65! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
66! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
67! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
68! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
69! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
70! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
71! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
72! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
73! pegrid.
74! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
75! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
76! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
77! of turbulent fluxes in the advection routines.
78! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
79! in prognostic_equations.
80! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
81! in ws-scheme.
82! Changed length of string run_description_header
83!
84! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
85! +collective_wait in pegrid
86!
87! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
88! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
89! to 9999999.9
90!
91! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
92! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
93! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
94! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
95!
96! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
97! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
98! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
99! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
100!
101! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
102! parameters for masked output are replaced by arrays
103!
104! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
105! character length of dopr_unit enlarged
106!
107! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
108! -replace_char, replace_by
109!
110! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
111! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
112! -nc_format_mask, -format_parallel_io
113!
114! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
115! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
116!
117! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
118! -var_ts: replaced by dots_max,
119! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
120! from gfortran compiler
121! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
122! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
123!
124! Branch revisions:
125! -----------------
126! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
127! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
128!
129! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
130! default scheme
131! indices: nbgp=3 set as default value
132!
133! Former revisions:
134! -----------------
135! $Id: modules.f90 792 2011-12-01 00:23:23Z raasch $
136!
137! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
138! +prho, prho_1
139! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
140! +output_for_t0
141! translation error of actual -> current revisions fixed
142! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
143! typographical error in dots_unit fixed
144! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
145! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
146! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
147! topography color in dvrp_variables,
148! vertical_particle_advection is a 1d-array,
149! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
150! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
151! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
152! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
153! default value of grid_matching changed to strict
154! +shf_av, qsws_av
155!
156! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
157! +topography_grid_convention
158! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
159! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
160!
161! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
162! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
163! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
164! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
165! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
166! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
167! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
168! -myid_char_14
169!
170! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
171! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
172! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
173! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
174! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
175! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
176! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
177!
178! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
179! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
180! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
181! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
182! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
183! uswst*, vswst*
184!
185! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
186! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
187! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
188! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
189!
190! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
191! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
192! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
193! var_hom and var_sum renamed pr_palm
194!
195! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
196! +return_addres, return_username
197! Cpp-directive lcmuk renamed lc
198!
199! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
200! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
201! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
202! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
203! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
204! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
205! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
206! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
207! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
208! setting of palm version moved to main program
209!
210! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
211! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
212! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
213! Bugfix: p is not a pointer
214!
215! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
216!
217! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
218! version 3.1b (last under RCS control)
219!
220! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
221! Initial revision
222!
223!
224! Description:
225! ------------
226! Definition of variables for special advection schemes
227!------------------------------------------------------------------------------!
228
229    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
230
231    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
232    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
233                                          spl_tri_zw
234
235    SAVE
236
237 END MODULE advection
238
239
240
241
242 MODULE array_kind
243
244!------------------------------------------------------------------------------!
245! Description:
246! ------------
247! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
248! precision variables)
249!------------------------------------------------------------------------------!
250
251    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
252                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
253
254    SAVE
255
256 END MODULE array_kind
257
258
259
260
261 MODULE arrays_3d
262
263!------------------------------------------------------------------------------!
264! Description:
265! ------------
266! Definition of all arrays defined on the computational grid
267!------------------------------------------------------------------------------!
268
269    USE array_kind
270
271    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
272          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
273          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
274          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
275          w_subs, zu, zw
276
277    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
278          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
279          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
280          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
281          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
282          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
283
284    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
285          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
286          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
287          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
288
289    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
290          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
291          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
292          vsws_m, vswst_m
293
294    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
295          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
296          l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,    &
297          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, flux_l_pt,          &
298          diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, flux_l_sa,        &
299          diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w
300
301    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
302          ql_v, ql_vp
303
304    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
305          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
306          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
307          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
308
309    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
310          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
311          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
312          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
313
314    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
315
316    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,        &
317                                           gamma_y, gamma_z
318
319    SAVE
320
321 END MODULE arrays_3d
322
323
324
325
326 MODULE averaging
327
328!------------------------------------------------------------------------------!
329! Description:
330! ------------
331! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
332!------------------------------------------------------------------------------!
333
334    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
335                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
336
337    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
338          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
339          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
340          w_av
341 END MODULE averaging
342
343
344
345
346 MODULE cloud_parameters
347
348!------------------------------------------------------------------------------!
349! Description:
350! ------------
351! Definition of variables and constants for cloud physics
352!------------------------------------------------------------------------------!
353
354    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
355              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
356              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
357              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
358              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
359
360    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
361
362    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
363                                          precipitation_rate
364
365    SAVE
366
367 END MODULE cloud_parameters
368
369
370
371
372 MODULE constants
373
374!------------------------------------------------------------------------------!
375! Description:
376! ------------
377! Definition of general constants
378!------------------------------------------------------------------------------!
379
380    REAL    ::  pi = 3.141592654
381    REAL    ::  adv_sca_5, adv_sca_3, adv_mom_5, adv_mom_3
382   
383
384    SAVE
385
386 END MODULE constants
387
388
389
390
391 MODULE control_parameters
392
393!------------------------------------------------------------------------------!
394! Description:
395! ------------
396! Definition of parameters for program control
397!------------------------------------------------------------------------------!
398
399    TYPE plot_precision
400       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
401       INTEGER           ::  precision
402    END TYPE plot_precision
403
404    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
405                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
406                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
407                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
408                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
409
410    TYPE file_status
411       LOGICAL ::  opened, opened_before
412    END TYPE file_status
413   
414    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
415
416    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
417                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
418
419    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
420    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
421    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
422    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
423    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
424    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
425    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
426    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
427    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
428                             loop_optimization = 'default', &
429                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
430                             psolver = 'poisfft', &
431                             scalar_advec = 'ws-scheme'
432    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
433                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
434                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
435                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
436                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
437                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
438                             bc_sa_t = 'neumann', &
439                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
440                             canopy_mode = 'block', &
441                             coupling_mode = 'uncoupled', &
442                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
443                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
444                             fft_method = 'system-specific', &
445                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
446                             random_generator = 'numerical-recipes', &
447                             return_addres, return_username, &
448                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
449    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
450    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
451    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
452    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
453    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
454    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
455
456    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
457    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
458    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
459                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
460    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
461         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
462
463    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
464    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
465    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
466
467    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
468    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
469
470    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
471                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
472                coupling_topology = 0, &
473                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
474                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
475                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
476                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
477                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
478                dp_level_ind_b = 0, &
479                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
480                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
481                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
482                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
483                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
484                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
485                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
486                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
487                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
488                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
489                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
490                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
491                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
492                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
493                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
494
495    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
496                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
497                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
498                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
499                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
500                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
501                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
502                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
503                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
504                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
505                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
506                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
507                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
508                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
509                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
510                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
511
512    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
513
514    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
515    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
516                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
517
518    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
519                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
520                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
521                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
522                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
523                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
524                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
525                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
526                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
527                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
528                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
529                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
530                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
531                dissipation_control = .FALSE., do2d_at_begin = .FALSE., &
532                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
533                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
534                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
535                disturbance_created = .FALSE., &
536                exchange_mg = .FALSE., &
537                first_call_advec_particles = .TRUE., &
538                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
539                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
540                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
541                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
542                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
543                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
544                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
545                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
546                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
547                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
548                precipitation = .FALSE., profil_output = .FALSE., &
549                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
550                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
551                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
552                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
553                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
554                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
555                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
556                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
557                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
558                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
559                ws_scheme_mom = .FALSE.
560
561    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
562                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
563
564    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
565             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
566             atmos_ocean_sign = 1.0, &
567             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
568             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
569             bottom_salinityflux = 0.0, &
570             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
571             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
572             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
573             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
574             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
575             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
576             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
577             disturbance_energy_limit = 0.01, &
578             disturbance_level_b = -9999999.9, &
579             disturbance_level_t = -9999999.9, &
580             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
581             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
582             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
583             dt_data_output = 9999999.9, &
584             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
585             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
586             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
587             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
588             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
589             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
590             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
591             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
592             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
593             end_time = 0.0, &
594             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
595             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
596             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
597             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
598             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
599             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
600             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
601             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
602             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
603             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
604             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
605             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
606             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
607             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
608             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
609             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
610             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
611             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
612             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
613             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
614             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
615             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
616             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
617             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
618             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
619             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
620             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
621             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
622             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
623             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
624             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
625             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
626             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
627             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
628             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
629             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
630             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
631             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
632             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
633             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
634             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
635             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
636             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
637             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
638
639    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
640             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
641             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
642             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
643             mask_scale(3), &
644             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
645             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
646             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
647             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
648             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
649             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
650             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
651             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
652             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
653             time_domask(max_masks) = 0.0, &
654             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
655             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
656             v_profile(100) = 9999999.9, &
657             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
658             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
659             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
660             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
661             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
662             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
663             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
664             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
665             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
666             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
667
668    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
669
670    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
671        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
672    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
673        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
674   
675!
676!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
677       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
678
679    SAVE
680
681 END MODULE control_parameters
682
683
684
685
686 MODULE cpulog
687
688!------------------------------------------------------------------------------!
689! Description:
690! ------------
691! Definition of variables for cpu-time measurements
692!------------------------------------------------------------------------------!
693
694    REAL ::  initial_wallclock_time
695
696    TYPE logpoint
697       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
698       INTEGER            ::  counts
699       CHARACTER (LEN=20) ::  place
700    END TYPE logpoint
701
702    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
703                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
704                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
705                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
706
707    SAVE
708
709 END MODULE cpulog
710
711
712
713
714 MODULE dvrp_variables
715
716!------------------------------------------------------------------------------!
717! Description:
718! ------------
719! Definition of variables used with dvrp-software
720!------------------------------------------------------------------------------!
721
722    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
723                           particle_dvrpsize = 'none'
724
725    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
726                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
727
728    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
729                           dvrp_file      = 'default',                    &
730                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
731                           dvrp_password  = '********',                   &
732                           dvrp_username  = ' '
733
734    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
735                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
736                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
737                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
738                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
739                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
740                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
741                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
742
743    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
744
745    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
746                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
747                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
748
749    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
750                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
751                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
752                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
753
754    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
755                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
756
757    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
758                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
759
760#if defined( __decalpha )
761    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
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, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
764                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
765
766    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
767                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
768                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
769                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
770                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
771
772    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
773                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
774                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
775                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
776                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
777                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
778                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
779                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
780                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
781                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
782                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
783                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
784                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
785                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
786                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
787#else
788    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
789
790    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
791
792    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
793                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
794                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
795                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
796                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
797                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
798
799    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -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, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
802                                     -1.0, 1.0 /
803
804    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
805                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
806                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
807                             0.1, 0.4, 0.1 /
808
809    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
810                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
811
812    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
813                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
814#endif
815
816    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
817
818    TYPE steering
819       CHARACTER (LEN=20) ::  name
820       REAL(4)            ::  min, max
821       INTEGER            ::  imin, imax
822    END TYPE steering
823
824    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
825
826    SAVE
827
828 END MODULE dvrp_variables
829
830
831
832
833 MODULE grid_variables
834
835!------------------------------------------------------------------------------!
836! Description:
837! ------------
838! Definition of grid spacings
839!------------------------------------------------------------------------------!
840
841    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
842
843    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
844
845    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
846                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
847                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
848                                          zu_s_inner, zw_w_inner
849
850    SAVE
851
852 END MODULE grid_variables
853
854
855
856
857 MODULE indices
858
859!------------------------------------------------------------------------------!
860! Description:
861! ------------
862! Definition of array bounds and number of gridpoints
863!------------------------------------------------------------------------------!
864
865    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
866                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
867                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
868                nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff               
869
870
871    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
872                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
873
874    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
875                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
876
877
878    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: boundary_flags,                    &
879                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
880                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
881                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
882                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
883
884    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
885
886    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
887                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
888                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
889                wall_flags_10
890
891    SAVE
892
893 END MODULE indices
894
895
896
897
898 MODULE interfaces
899
900!------------------------------------------------------------------------------!
901! Description:
902! ------------
903! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
904!------------------------------------------------------------------------------!
905
906    INTERFACE
907
908       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
909
910          USE cpulog
911
912          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
913          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
914          TYPE(logpoint)              ::  log_event
915
916       END SUBROUTINE cpu_log
917
918    END INTERFACE
919
920
921
922    INTERFACE
923
924       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
925                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
926          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
927          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
928          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
929          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
930          REAL                          ::  wert
931          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
932          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
933
934       END SUBROUTINE global_min_max
935
936    END INTERFACE
937
938    SAVE
939
940 END MODULE interfaces
941
942
943
944 MODULE pointer_interfaces
945
946!------------------------------------------------------------------------------!
947! Description:
948! ------------
949! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
950! prognostic_equations
951!------------------------------------------------------------------------------!
952
953    INTERFACE
954
955       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
956
957          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
958          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
959
960       END SUBROUTINE advec_s_bc
961
962    END INTERFACE
963
964
965    SAVE
966
967 END MODULE pointer_interfaces
968
969
970
971
972 MODULE model_1d
973
974!------------------------------------------------------------------------------!
975! Description:
976! ------------
977! Definition of variables for the 1D-model
978!------------------------------------------------------------------------------!
979
980    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
981                last_dt_change_1d = 0 
982
983    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
984
985    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
986                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
987                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
988                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
989                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
990                vsws1d, vsws1d_m, z01d
991
992
993    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
994                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
995                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
996                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
997
998    SAVE
999
1000 END MODULE model_1d
1001
1002
1003
1004
1005 MODULE netcdf_control
1006
1007!------------------------------------------------------------------------------!
1008! Description:
1009! ------------
1010! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1011!------------------------------------------------------------------------------!
1012
1013    USE control_parameters
1014#if defined( __netcdf )
1015    USE netcdf
1016#endif
1017
1018    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100
1019
1020    INTEGER ::  dots_num = 23
1021
1022    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1023         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1024            'z_i   ' /)
1025
1026    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1027         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1028            'z_i   ' /)
1029
1030    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1031          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1032             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1033             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
1034             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
1035             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1036
1037    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1038          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1039             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1040             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
1041             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1042             'm2/s2  ', 'number2' /)
1043
1044    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1045          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1046             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1047             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1048             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1049             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1050
1051    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1052          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1053             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1054             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1055             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1056             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1057
1058    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1059
1060    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1061
1062    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1063          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1064             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1065             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1066             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1067             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1068             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1069             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1070             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1071             'not_used        ' /)
1072
1073    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1074          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1075             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1076             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1077             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1078             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1079             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1080             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1081             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1082             'not_used        ' /)
1083
1084    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1085                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1086                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1087                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1088                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1089                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1090                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1091
1092    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1093                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1094                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1095                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1096                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1097                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1098                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1099                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1100                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1101                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1102                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1103                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1104                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1105                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1106                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1107                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1108                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1109                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1110
1111    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1112    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1113    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1114    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1115
1116    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1117    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1118    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1119                                           id_var_z_pr
1120    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1121
1122!
1123!-- masked output
1124    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1125
1126    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1127
1128    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1129                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1130                id_dim_zw_mask, &
1131                id_set_mask, &
1132                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1133                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1134                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1135
1136    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1137
1138    SAVE
1139
1140 END MODULE netcdf_control
1141
1142
1143
1144 MODULE particle_attributes
1145
1146!------------------------------------------------------------------------------!
1147! Description:
1148! ------------
1149! Definition of variables used to compute particle transport
1150!------------------------------------------------------------------------------!
1151
1152    USE array_kind
1153
1154    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1155                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
1156
1157#if defined( __parallel )
1158    INTEGER ::  mpi_particle_type
1159#endif
1160    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
1161                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
1162                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1163                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1164                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1165                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1166                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1167                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1168                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
1169                sort_count = 0, total_number_of_particles,                     &
1170                total_number_of_tails = 0
1171
1172    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1173
1174    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1175    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1176
1177    LOGICAL ::  turbulence_effects_on_collision = .FALSE.,                     &
1178                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1179                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1180                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
1181                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
1182                wang_collision_kernel = .FALSE.,                               &
1183                write_particle_statistics = .FALSE.
1184
1185    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1186                vertical_particle_advection = .TRUE.
1187
1188    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1189
1190    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1191                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1192                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1193                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1194                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1195                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1196                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1197                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1198
1199    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1200                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1201                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1202                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1203                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1204
1205    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1206
1207
1208    TYPE particle_type
1209       SEQUENCE
1210       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1211                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
1212                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
1213       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1214    END TYPE particle_type
1215
1216    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1217    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1218    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1219
1220    TYPE particle_groups_type
1221       SEQUENCE
1222       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1223    END TYPE particle_groups_type
1224
1225    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1226                   particle_groups
1227
1228    SAVE
1229
1230 END MODULE particle_attributes
1231
1232
1233
1234
1235
1236 MODULE pegrid
1237
1238!------------------------------------------------------------------------------!
1239! Description:
1240! ------------
1241! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1242! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1243! MPI-calls.
1244!------------------------------------------------------------------------------!
1245
1246#if defined( __parallel )
1247#if defined( __lc )
1248    USE MPI
1249#else
1250    INCLUDE "mpif.h"
1251#endif
1252#endif
1253    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1254    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1255                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1256                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1257                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1258
1259    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1260                                             hor_index_bounds_previous_run
1261
1262#if defined( __parallel )
1263#if defined( __mpi2 )
1264    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1265#endif
1266
1267    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, gathered_size,&
1268                ierr, myidx, myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,     &
1269                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1270                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1271                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd, subdomain_size,          &
1272                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1273
1274    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1275
1276    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1277
1278    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE., left_border_pe  = .FALSE.,  &
1279                north_border_pe = .FALSE., reorder = .TRUE.,           &
1280                right_border_pe = .FALSE., south_border_pe = .FALSE.
1281
1282    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1283                              remain_dims
1284#endif
1285
1286    SAVE
1287
1288 END MODULE pegrid
1289
1290
1291
1292
1293 MODULE profil_parameter
1294
1295!------------------------------------------------------------------------------!
1296! Description:
1297! ------------
1298! Definition of variables which control PROFIL-output
1299!------------------------------------------------------------------------------!
1300
1301    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1302
1303    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1304
1305    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1306                                             cross_normalized_y = ' '
1307
1308    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1309                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1310                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1311                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1312                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1313                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1314                              ' L                  ',                         &
1315                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1316
1317    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1318                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1319                              'pot. temperature in K       ', &
1320                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1321                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1322                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1323                              'mixing length in m          ', &
1324                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1325
1326    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1327                           (/ ' u v                           ', &
1328                              ' pt                            ', &
1329                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1330                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1331                              ' km kh                         ', &
1332                              ' l                             ', &
1333                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1334
1335    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1336
1337    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1338                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1339                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1340                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1341                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1342                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1343                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1344                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1345                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1346                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1347               
1348
1349    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1350             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1351             cross_ts_uymax(20) = &
1352                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1353                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1354                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1355                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1356             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1357             cross_ts_uymin(20) = &
1358                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1359                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1360                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1361                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1362             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1363             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1364             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1365             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1366             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1367             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1368             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1369             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1370
1371    SAVE
1372
1373 END MODULE profil_parameter
1374
1375
1376
1377
1378 MODULE spectrum
1379
1380!------------------------------------------------------------------------------!
1381! Description:
1382! ------------
1383! Definition of quantities used for computing spectra
1384!------------------------------------------------------------------------------!
1385
1386    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1387                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1388    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1389    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1390    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1391                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1392                                              '-power spectrum of v     ', &
1393                                              '-power spectrum of w     ', &
1394                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1395                                              '-power spectrum of q     ' /)
1396    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1397                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1398                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1399                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1400                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1401                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1402
1403    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1404
1405    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1406                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1414                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1415                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1416                plot_spectra_level(100) = 999999
1417
1418    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1419
1420    SAVE
1421
1422 END MODULE spectrum
1423
1424
1425
1426
1427 MODULE statistics
1428
1429!------------------------------------------------------------------------------!
1430! Description:
1431! ------------
1432! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1433!------------------------------------------------------------------------------!
1434
1435    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1436    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1437    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1438    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1439    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1440    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1441                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1442                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1443                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1444                                              sums_wspts_ws_l,                &
1445                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l, &                 
1446                                              weight_substep, weight_pres
1447    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value
1448    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1449                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1450                                              sums_up_fraction_l
1451    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1452
1453    SAVE
1454
1455 END MODULE statistics
1456
1457
1458
1459
1460 MODULE transpose_indices
1461
1462!------------------------------------------------------------------------------!
1463! Description:
1464! ------------
1465! Definition of indices for transposed arrays
1466!------------------------------------------------------------------------------!
1467
1468    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1469                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1470                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1471               
1472
1473    SAVE
1474
1475 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.