source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 805

Last change on this file since 805 was 805, checked in by franke, 12 years ago

Bugfix: moved collective_wait from parallel branch

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 64.9 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Current revisions:
6! -----------------
7! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
8!
9! Former revisions:
10! -----------------
11! $Id: modules.f90 805 2012-01-17 15:53:28Z franke $
12!
13! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
14! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
15! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
16! for thread-safe summation in advec_ws.
17!
18! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
19! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
20! +particles_1, particles_2, sort_count
21!
22! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
23! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
24!
25! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
26! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
27!
28! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
29! +gathered_size, subdomain_size
30!
31! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
32! +lpt_av
33!
34! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
35! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
36!
37! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
38! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
39! synchronous_exchange moved to control_parameters
40!
41! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
42! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
43! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
44! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
45! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
46! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
47!
48! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
49! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
50!
51! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
52! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
53! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
54! p_sub renamed p_loc
55!
56! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
57! +synchronous_exchange
58!
59! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
60! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
61! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
62! SOR.
63!
64! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
65! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
66! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
67! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
68! +coupling_topology
69! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
70! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
71! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
72! +flux_s_sa, +diss_s_sa
73! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
74! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
75! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
76! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
77! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
78! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
79! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
80! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
81! pegrid.
82! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
83! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
84! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
85! of turbulent fluxes in the advection routines.
86! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
87! in prognostic_equations.
88! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
89! in ws-scheme.
90! Changed length of string run_description_header
91!
92! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
93! +collective_wait in pegrid
94!
95! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
96! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
97! to 9999999.9
98!
99! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
100! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
101! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
102! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
103!
104! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
105! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
106! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
107! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
108!
109! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
110! parameters for masked output are replaced by arrays
111!
112! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
113! character length of dopr_unit enlarged
114!
115! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
116! -replace_char, replace_by
117!
118! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
119! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
120! -nc_format_mask, -format_parallel_io
121!
122! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
123! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
124!
125! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
126! -var_ts: replaced by dots_max,
127! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
128! from gfortran compiler
129! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
130! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
131!
132! Branch revisions:
133! -----------------
134! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
135! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
136!
137! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
138! default scheme
139! indices: nbgp=3 set as default value
140!
141! Former revisions:
142! -----------------
143! $Id: modules.f90 805 2012-01-17 15:53:28Z franke $
144!
145! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
146! +prho, prho_1
147! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
148! +output_for_t0
149! translation error of actual -> current revisions fixed
150! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
151! typographical error in dots_unit fixed
152! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
153! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
154! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
155! topography color in dvrp_variables,
156! vertical_particle_advection is a 1d-array,
157! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
158! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
159! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
160! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
161! default value of grid_matching changed to strict
162! +shf_av, qsws_av
163!
164! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
165! +topography_grid_convention
166! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
167! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
168!
169! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
170! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
171! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
172! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
173! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
174! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
175! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
176! -myid_char_14
177!
178! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
179! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
180! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
181! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
182! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
183! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
184! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
185!
186! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
187! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
188! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
189! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
190! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
191! uswst*, vswst*
192!
193! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
194! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
195! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
196! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
197!
198! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
199! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
200! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
201! var_hom and var_sum renamed pr_palm
202!
203! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
204! +return_addres, return_username
205! Cpp-directive lcmuk renamed lc
206!
207! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
208! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
209! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
210! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
211! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
212! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
213! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
214! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
215! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
216! setting of palm version moved to main program
217!
218! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
219! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
220! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
221! Bugfix: p is not a pointer
222!
223! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
224!
225! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
226! version 3.1b (last under RCS control)
227!
228! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
229! Initial revision
230!
231!
232! Description:
233! ------------
234! Definition of variables for special advection schemes
235!------------------------------------------------------------------------------!
236
237    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
238
239    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
240    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
241                                          spl_tri_zw
242
243    SAVE
244
245 END MODULE advection
246
247
248
249
250 MODULE array_kind
251
252!------------------------------------------------------------------------------!
253! Description:
254! ------------
255! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
256! precision variables)
257!------------------------------------------------------------------------------!
258
259    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
260                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
261
262    SAVE
263
264 END MODULE array_kind
265
266
267
268
269 MODULE arrays_3d
270
271!------------------------------------------------------------------------------!
272! Description:
273! ------------
274! Definition of all arrays defined on the computational grid
275!------------------------------------------------------------------------------!
276
277    USE array_kind
278
279    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
280          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
281          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
282          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
283          w_subs, zu, zw
284
285    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
286          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
287          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
288          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
289          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
290          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
291
292    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
293          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
294          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
295          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
296
297    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
298          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
299          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
300          vsws_m, vswst_m
301
302    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
303          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
304          l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,    &
305          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, flux_l_pt,          &
306          diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, flux_l_sa,        &
307          diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w
308
309    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
310          ql_v, ql_vp
311
312    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
313          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
314          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
315          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
316
317    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
318          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
319          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
320          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
321
322    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
323
324    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,        &
325                                           gamma_y, gamma_z
326
327    SAVE
328
329 END MODULE arrays_3d
330
331
332
333
334 MODULE averaging
335
336!------------------------------------------------------------------------------!
337! Description:
338! ------------
339! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
340!------------------------------------------------------------------------------!
341
342    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
343                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
344
345    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
346          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
347          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
348          w_av
349 END MODULE averaging
350
351
352
353
354 MODULE cloud_parameters
355
356!------------------------------------------------------------------------------!
357! Description:
358! ------------
359! Definition of variables and constants for cloud physics
360!------------------------------------------------------------------------------!
361
362    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
363              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
364              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
365              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
366              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
367
368    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
369
370    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
371                                          precipitation_rate
372
373    SAVE
374
375 END MODULE cloud_parameters
376
377
378
379
380 MODULE constants
381
382!------------------------------------------------------------------------------!
383! Description:
384! ------------
385! Definition of general constants
386!------------------------------------------------------------------------------!
387
388    REAL    ::  pi = 3.141592654
389    REAL    ::  adv_sca_5, adv_sca_3, adv_mom_5, adv_mom_3
390   
391
392    SAVE
393
394 END MODULE constants
395
396
397
398
399 MODULE control_parameters
400
401!------------------------------------------------------------------------------!
402! Description:
403! ------------
404! Definition of parameters for program control
405!------------------------------------------------------------------------------!
406
407    TYPE plot_precision
408       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
409       INTEGER           ::  precision
410    END TYPE plot_precision
411
412    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
413                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
414                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
415                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
416                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
417
418    TYPE file_status
419       LOGICAL ::  opened, opened_before
420    END TYPE file_status
421   
422    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
423
424    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
425                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
426
427    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
428    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
429    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
430    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
431    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
432    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
433    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
434    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
435    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
436                             loop_optimization = 'default', &
437                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
438                             psolver = 'poisfft', &
439                             scalar_advec = 'ws-scheme'
440    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
441                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
442                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
443                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
444                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
445                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
446                             bc_sa_t = 'neumann', &
447                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
448                             canopy_mode = 'block', &
449                             coupling_mode = 'uncoupled', &
450                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
451                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
452                             fft_method = 'system-specific', &
453                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
454                             random_generator = 'numerical-recipes', &
455                             return_addres, return_username, &
456                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
457    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
458    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
459    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
460    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
461    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
462    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
463
464    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
465    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
466    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
467                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
468    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
469         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
470
471    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
472    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
473    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
474
475    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
476    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
477
478    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
479                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
480                coupling_topology = 0, &
481                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
482                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
483                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
484                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
485                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
486                dp_level_ind_b = 0, &
487                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
488                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
489                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
490                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
491                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
492                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
493                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
494                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
495                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
496                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
497                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
498                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
499                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
500                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
501                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
502
503    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
504                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
505                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
506                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
507                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
508                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
509                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
510                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
511                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
512                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
513                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
514                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
515                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
516                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
517                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
518                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
519
520    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
521
522    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
523    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
524                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
525
526    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
527                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
528                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
529                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
530                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
531                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
532                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
533                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
534                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
535                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
536                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
537                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
538                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
539                dissipation_control = .FALSE., do2d_at_begin = .FALSE., &
540                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
541                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
542                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
543                disturbance_created = .FALSE., &
544                exchange_mg = .FALSE., &
545                first_call_advec_particles = .TRUE., &
546                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
547                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
548                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
549                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
550                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
551                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
552                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
553                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
554                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
555                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
556                precipitation = .FALSE., profil_output = .FALSE., &
557                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
558                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
559                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
560                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
561                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
562                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
563                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
564                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
565                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
566                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
567                ws_scheme_mom = .FALSE.
568
569    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
570                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
571
572    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
573             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
574             atmos_ocean_sign = 1.0, &
575             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
576             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
577             bottom_salinityflux = 0.0, &
578             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
579             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
580             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
581             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
582             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
583             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
584             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
585             disturbance_energy_limit = 0.01, &
586             disturbance_level_b = -9999999.9, &
587             disturbance_level_t = -9999999.9, &
588             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
589             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
590             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
591             dt_data_output = 9999999.9, &
592             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
593             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
594             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
595             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
596             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
597             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
598             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
599             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
600             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
601             end_time = 0.0, &
602             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
603             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
604             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
605             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
606             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
607             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
608             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
609             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
610             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
611             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
612             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
613             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
614             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
615             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
616             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
617             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
618             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
619             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
620             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
621             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
622             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
623             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
624             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
625             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
626             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
627             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
628             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
629             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
630             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
631             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
632             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
633             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
634             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
635             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
636             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
637             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
638             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
639             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
640             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
641             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
642             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
643             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
644             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
645             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
646
647    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
648             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
649             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
650             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
651             mask_scale(3), &
652             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
653             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
654             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
655             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
656             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
657             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
658             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
659             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
660             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
661             time_domask(max_masks) = 0.0, &
662             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
663             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
664             v_profile(100) = 9999999.9, &
665             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
666             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
667             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
668             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
669             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
670             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
671             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
672             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
673             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
674             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
675
676    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
677
678    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
679        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
680    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
681        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
682   
683!
684!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
685       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
686
687    SAVE
688
689 END MODULE control_parameters
690
691
692
693
694 MODULE cpulog
695
696!------------------------------------------------------------------------------!
697! Description:
698! ------------
699! Definition of variables for cpu-time measurements
700!------------------------------------------------------------------------------!
701
702    REAL ::  initial_wallclock_time
703
704    TYPE logpoint
705       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
706       INTEGER            ::  counts
707       CHARACTER (LEN=20) ::  place
708    END TYPE logpoint
709
710    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
711                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
712                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
713                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
714
715    SAVE
716
717 END MODULE cpulog
718
719
720
721
722 MODULE dvrp_variables
723
724!------------------------------------------------------------------------------!
725! Description:
726! ------------
727! Definition of variables used with dvrp-software
728!------------------------------------------------------------------------------!
729
730    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
731                           particle_dvrpsize = 'none'
732
733    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
734                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
735
736    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
737                           dvrp_file      = 'default',                    &
738                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
739                           dvrp_password  = '********',                   &
740                           dvrp_username  = ' '
741
742    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
743                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
744                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
745                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
746                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
747                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
748                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
749                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
750
751    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
752
753    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
754                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
755                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
756
757    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
758                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
759                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
760                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
761
762    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
763                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
764
765    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
766                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
767
768#if defined( __decalpha )
769    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
770                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
771                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
772                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
773
774    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
775                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
776                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
777                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
778                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
779
780    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
781                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
782                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
783                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
784                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
785                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
786                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
787                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
788                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
789                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
790                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
791                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
792                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
793                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
794                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
795#else
796    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
797
798    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
799
800    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
801                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
802                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
803                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
804                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
805                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
806
807    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
808                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
809                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
810                                     -1.0, 1.0 /
811
812    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
813                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
814                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
815                             0.1, 0.4, 0.1 /
816
817    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
818                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
819
820    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
821                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
822#endif
823
824    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
825
826    TYPE steering
827       CHARACTER (LEN=20) ::  name
828       REAL(4)            ::  min, max
829       INTEGER            ::  imin, imax
830    END TYPE steering
831
832    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
833
834    SAVE
835
836 END MODULE dvrp_variables
837
838
839
840
841 MODULE grid_variables
842
843!------------------------------------------------------------------------------!
844! Description:
845! ------------
846! Definition of grid spacings
847!------------------------------------------------------------------------------!
848
849    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
850
851    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
852
853    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
854                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
855                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
856                                          zu_s_inner, zw_w_inner
857
858    SAVE
859
860 END MODULE grid_variables
861
862
863
864
865 MODULE indices
866
867!------------------------------------------------------------------------------!
868! Description:
869! ------------
870! Definition of array bounds and number of gridpoints
871!------------------------------------------------------------------------------!
872
873    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
874                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
875                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
876                nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff               
877
878
879    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
880                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
881
882    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
883                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
884
885
886    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: boundary_flags,                    &
887                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
888                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
889                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
890                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
891
892    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
893
894    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
895                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
896                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
897                wall_flags_10
898
899    SAVE
900
901 END MODULE indices
902
903
904
905
906 MODULE interfaces
907
908!------------------------------------------------------------------------------!
909! Description:
910! ------------
911! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
912!------------------------------------------------------------------------------!
913
914    INTERFACE
915
916       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
917
918          USE cpulog
919
920          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
921          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
922          TYPE(logpoint)              ::  log_event
923
924       END SUBROUTINE cpu_log
925
926    END INTERFACE
927
928
929
930    INTERFACE
931
932       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
933                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
934          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
935          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
936          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
937          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
938          REAL                          ::  wert
939          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
940          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
941
942       END SUBROUTINE global_min_max
943
944    END INTERFACE
945
946    SAVE
947
948 END MODULE interfaces
949
950
951
952 MODULE pointer_interfaces
953
954!------------------------------------------------------------------------------!
955! Description:
956! ------------
957! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
958! prognostic_equations
959!------------------------------------------------------------------------------!
960
961    INTERFACE
962
963       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
964
965          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
966          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
967
968       END SUBROUTINE advec_s_bc
969
970    END INTERFACE
971
972
973    SAVE
974
975 END MODULE pointer_interfaces
976
977
978
979
980 MODULE model_1d
981
982!------------------------------------------------------------------------------!
983! Description:
984! ------------
985! Definition of variables for the 1D-model
986!------------------------------------------------------------------------------!
987
988    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
989                last_dt_change_1d = 0 
990
991    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
992
993    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
994                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
995                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
996                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
997                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
998                vsws1d, vsws1d_m, z01d
999
1000
1001    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1002                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1003                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1004                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1005
1006    SAVE
1007
1008 END MODULE model_1d
1009
1010
1011
1012
1013 MODULE netcdf_control
1014
1015!------------------------------------------------------------------------------!
1016! Description:
1017! ------------
1018! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1019!------------------------------------------------------------------------------!
1020
1021    USE control_parameters
1022#if defined( __netcdf )
1023    USE netcdf
1024#endif
1025
1026    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100
1027
1028    INTEGER ::  dots_num = 23
1029
1030    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1031         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1032            'z_i   ' /)
1033
1034    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1035         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1036            'z_i   ' /)
1037
1038    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1039          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1040             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1041             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
1042             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
1043             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1044
1045    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1046          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1047             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1048             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
1049             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1050             'm2/s2  ', 'number2' /)
1051
1052    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1053          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1054             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1055             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1056             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1057             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1058
1059    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1060          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1061             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1062             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1063             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1064             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1065
1066    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1067
1068    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1069
1070    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1071          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1072             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1073             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1074             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1075             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1076             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1077             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1078             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1079             'not_used        ' /)
1080
1081    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1082          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1083             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1084             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1085             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1086             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1087             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1088             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1089             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1090             'not_used        ' /)
1091
1092    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1093                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1094                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1095                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1096                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1097                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1098                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1099
1100    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1101                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1102                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1103                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1104                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1105                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1106                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1107                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1108                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1109                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1110                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1111                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1112                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1113                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1114                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1115                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1116                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1117                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1118
1119    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1120    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1121    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1122    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1123
1124    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1125    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1126    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1127                                           id_var_z_pr
1128    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1129
1130!
1131!-- masked output
1132    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1133
1134    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1135
1136    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1137                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1138                id_dim_zw_mask, &
1139                id_set_mask, &
1140                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1141                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1142                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1143
1144    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1145
1146    SAVE
1147
1148 END MODULE netcdf_control
1149
1150
1151
1152 MODULE particle_attributes
1153
1154!------------------------------------------------------------------------------!
1155! Description:
1156! ------------
1157! Definition of variables used to compute particle transport
1158!------------------------------------------------------------------------------!
1159
1160    USE array_kind
1161
1162    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1163                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
1164
1165#if defined( __parallel )
1166    INTEGER ::  mpi_particle_type
1167#endif
1168    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
1169                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
1170                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1171                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1172                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1173                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1174                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1175                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1176                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
1177                sort_count = 0, total_number_of_particles,                     &
1178                total_number_of_tails = 0
1179
1180    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1181
1182    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1183    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1184
1185    LOGICAL ::  turbulence_effects_on_collision = .FALSE.,                     &
1186                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1187                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1188                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
1189                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
1190                wang_collision_kernel = .FALSE.,                               &
1191                write_particle_statistics = .FALSE.
1192
1193    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1194                vertical_particle_advection = .TRUE.
1195
1196    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1197
1198    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1199                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1200                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1201                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1202                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1203                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1204                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1205                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1206
1207    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1208                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1209                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1210                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1211                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1212
1213    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1214
1215
1216    TYPE particle_type
1217       SEQUENCE
1218       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1219                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
1220                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
1221       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1222    END TYPE particle_type
1223
1224    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1225    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1226    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1227
1228    TYPE particle_groups_type
1229       SEQUENCE
1230       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1231    END TYPE particle_groups_type
1232
1233    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1234                   particle_groups
1235
1236    SAVE
1237
1238 END MODULE particle_attributes
1239
1240
1241
1242
1243
1244 MODULE pegrid
1245
1246!------------------------------------------------------------------------------!
1247! Description:
1248! ------------
1249! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1250! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1251! MPI-calls.
1252!------------------------------------------------------------------------------!
1253
1254#if defined( __parallel )
1255#if defined( __lc )
1256    USE MPI
1257#else
1258    INCLUDE "mpif.h"
1259#endif
1260#endif
1261    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1262    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1263                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1264                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1265                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1266
1267    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1268                                             hor_index_bounds_previous_run
1269
1270    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1271
1272#if defined( __parallel )
1273#if defined( __mpi2 )
1274    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1275#endif
1276
1277    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, gathered_size,&
1278                ierr, myidx, myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,     &
1279                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1280                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1281                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd, subdomain_size,          &
1282                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1283
1284    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2), status(MPI_STATUS_SIZE)
1285
1286    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1287
1288    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1289                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1290                south_border_pe = .FALSE.
1291
1292    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1293                              remain_dims
1294#endif
1295
1296    SAVE
1297
1298 END MODULE pegrid
1299
1300
1301
1302
1303 MODULE profil_parameter
1304
1305!------------------------------------------------------------------------------!
1306! Description:
1307! ------------
1308! Definition of variables which control PROFIL-output
1309!------------------------------------------------------------------------------!
1310
1311    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1312
1313    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1314
1315    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1316                                             cross_normalized_y = ' '
1317
1318    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1319                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1320                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1321                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1322                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1323                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1324                              ' L                  ',                         &
1325                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1326
1327    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1328                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1329                              'pot. temperature in K       ', &
1330                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1331                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1332                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1333                              'mixing length in m          ', &
1334                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1335
1336    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1337                           (/ ' u v                           ', &
1338                              ' pt                            ', &
1339                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1340                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1341                              ' km kh                         ', &
1342                              ' l                             ', &
1343                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1344
1345    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1346
1347    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1348                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1349                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1350                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1351                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1352                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1353                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1354                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1355                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1356                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1357               
1358
1359    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1360             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1361             cross_ts_uymax(20) = &
1362                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1363                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1364                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1365                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1366             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1367             cross_ts_uymin(20) = &
1368                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1369                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1370                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1371                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1372             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1373             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1374             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1375             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1376             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1377             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1378             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1379             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1380
1381    SAVE
1382
1383 END MODULE profil_parameter
1384
1385
1386
1387
1388 MODULE spectrum
1389
1390!------------------------------------------------------------------------------!
1391! Description:
1392! ------------
1393! Definition of quantities used for computing spectra
1394!------------------------------------------------------------------------------!
1395
1396    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1397                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1398    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1399    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1400    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1401                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1402                                              '-power spectrum of v     ', &
1403                                              '-power spectrum of w     ', &
1404                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1405                                              '-power spectrum of q     ' /)
1406    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1407                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1408                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1409                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1410                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1411                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1412
1413    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1414
1415    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1416                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1417                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1418                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1419                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1420                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1421                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1422                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1423                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1424                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1425                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1426                plot_spectra_level(100) = 999999
1427
1428    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1429
1430    SAVE
1431
1432 END MODULE spectrum
1433
1434
1435
1436
1437 MODULE statistics
1438
1439!------------------------------------------------------------------------------!
1440! Description:
1441! ------------
1442! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1443!------------------------------------------------------------------------------!
1444
1445    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1446    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1447    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1448    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1449    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1450    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1451                                              weight_substep, weight_pres
1452    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1453                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1454                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1455                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1456                                              sums_wspts_ws_l,                &
1457                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1458    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1459                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1460                                              sums_up_fraction_l
1461    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1462
1463    SAVE
1464
1465 END MODULE statistics
1466
1467
1468
1469
1470 MODULE transpose_indices
1471
1472!------------------------------------------------------------------------------!
1473! Description:
1474! ------------
1475! Definition of indices for transposed arrays
1476!------------------------------------------------------------------------------!
1477
1478    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1479                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1480                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1481               
1482
1483    SAVE
1484
1485 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.