source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 807

Last change on this file since 807 was 807, checked in by maronga, 12 years ago

new utility check_namelist_files implemented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 65.3 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3
4!------------------------------------------------------------------------------!
5! Current revisions:
6! -----------------
7! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
8! New parameter check_restart has been defined which is needed by
9! check_namelist_files only.
10!
11! Former revisions:
12! -----------------
13! $Id: modules.f90 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga $
14!
15! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
16! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
17!
18! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
19! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
20! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
21! for thread-safe summation in advec_ws.
22!
23! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
24! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
25! +particles_1, particles_2, sort_count
26!
27! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
28! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
29!
30! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
31! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
32!
33! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
34! +gathered_size, subdomain_size
35!
36! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
37! +lpt_av
38!
39! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
40! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
41!
42! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
43! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
44! synchronous_exchange moved to control_parameters
45!
46! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
47! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
48! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
49! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
50! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
51! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
52!
53! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
54! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
55!
56! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
57! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
58! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
59! p_sub renamed p_loc
60!
61! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
62! +synchronous_exchange
63!
64! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
65! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
66! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
67! SOR.
68!
69! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
70! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
71! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
72! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
73! +coupling_topology
74! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
75! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
76! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
77! +flux_s_sa, +diss_s_sa
78! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
79! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
80! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
81! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
82! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
83! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
84! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
85! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
86! pegrid.
87! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
88! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
89! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
90! of turbulent fluxes in the advection routines.
91! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
92! in prognostic_equations.
93! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
94! in ws-scheme.
95! Changed length of string run_description_header
96!
97! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
98! +collective_wait in pegrid
99!
100! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
101! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
102! to 9999999.9
103!
104! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
105! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
106! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
107! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
108!
109! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
110! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
111! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
112! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
113!
114! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
115! parameters for masked output are replaced by arrays
116!
117! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
118! character length of dopr_unit enlarged
119!
120! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
121! -replace_char, replace_by
122!
123! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
124! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
125! -nc_format_mask, -format_parallel_io
126!
127! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
128! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
129!
130! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
131! -var_ts: replaced by dots_max,
132! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
133! from gfortran compiler
134! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
135! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
136!
137! Branch revisions:
138! -----------------
139! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
140! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
141!
142! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
143! default scheme
144! indices: nbgp=3 set as default value
145!
146! Former revisions:
147! -----------------
148! $Id: modules.f90 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga $
149!
150! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
151! +prho, prho_1
152! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
153! +output_for_t0
154! translation error of actual -> current revisions fixed
155! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
156! typographical error in dots_unit fixed
157! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
158! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
159! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
160! topography color in dvrp_variables,
161! vertical_particle_advection is a 1d-array,
162! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
163! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
164! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
165! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
166! default value of grid_matching changed to strict
167! +shf_av, qsws_av
168!
169! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
170! +topography_grid_convention
171! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
172! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
173!
174! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
175! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
176! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
177! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
178! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
179! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
180! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
181! -myid_char_14
182!
183! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
184! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
185! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
186! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
187! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
188! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
189! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
190!
191! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
192! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
193! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
194! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
195! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
196! uswst*, vswst*
197!
198! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
199! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
200! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
201! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
202!
203! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
204! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
205! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
206! var_hom and var_sum renamed pr_palm
207!
208! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
209! +return_addres, return_username
210! Cpp-directive lcmuk renamed lc
211!
212! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
213! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
214! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
215! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
216! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
217! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
218! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
219! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
220! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
221! setting of palm version moved to main program
222!
223! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
224! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
225! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
226! Bugfix: p is not a pointer
227!
228! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
229!
230! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
231! version 3.1b (last under RCS control)
232!
233! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
234! Initial revision
235!
236!
237! Description:
238! ------------
239! Definition of variables for special advection schemes
240!------------------------------------------------------------------------------!
241
242    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
243
244    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
245    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
246                                          spl_tri_zw
247
248    SAVE
249
250 END MODULE advection
251
252
253
254
255 MODULE array_kind
256
257!------------------------------------------------------------------------------!
258! Description:
259! ------------
260! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
261! precision variables)
262!------------------------------------------------------------------------------!
263
264    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
265                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
266
267    SAVE
268
269 END MODULE array_kind
270
271
272
273
274 MODULE arrays_3d
275
276!------------------------------------------------------------------------------!
277! Description:
278! ------------
279! Definition of all arrays defined on the computational grid
280!------------------------------------------------------------------------------!
281
282    USE array_kind
283
284    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
285          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
286          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
287          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
288          w_subs, zu, zw
289
290    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
291          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
292          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
293          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
294          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
295          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
296
297    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
298          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
299          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
300          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
301
302    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
303          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
304          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
305          vsws_m, vswst_m
306
307    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
308          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
309          l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,    &
310          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, flux_l_pt,          &
311          diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, flux_l_sa,        &
312          diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w
313
314    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
315          ql_v, ql_vp
316
317    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
318          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
319          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
320          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
321
322    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
323          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
324          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
325          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
326
327    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
328
329    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,        &
330                                           gamma_y, gamma_z
331
332    SAVE
333
334 END MODULE arrays_3d
335
336
337
338
339 MODULE averaging
340
341!------------------------------------------------------------------------------!
342! Description:
343! ------------
344! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
345!------------------------------------------------------------------------------!
346
347    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
348                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
349
350    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
351          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
352          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
353          w_av
354 END MODULE averaging
355
356
357
358 MODULE cloud_parameters
359
360!------------------------------------------------------------------------------!
361! Description:
362! ------------
363! Definition of variables and constants for cloud physics
364!------------------------------------------------------------------------------!
365
366    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
367              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
368              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
369              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
370              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
371
372    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
373
374    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
375                                          precipitation_rate
376
377    SAVE
378
379 END MODULE cloud_parameters
380
381
382
383
384 MODULE constants
385
386!------------------------------------------------------------------------------!
387! Description:
388! ------------
389! Definition of general constants
390!------------------------------------------------------------------------------!
391
392    REAL    ::  pi = 3.141592654
393    REAL    ::  adv_sca_5, adv_sca_3, adv_mom_5, adv_mom_3
394   
395
396    SAVE
397
398 END MODULE constants
399
400
401
402
403 MODULE control_parameters
404
405!------------------------------------------------------------------------------!
406! Description:
407! ------------
408! Definition of parameters for program control
409!------------------------------------------------------------------------------!
410
411    TYPE plot_precision
412       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
413       INTEGER           ::  precision
414    END TYPE plot_precision
415
416    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
417                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
418                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
419                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
420                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
421
422    TYPE file_status
423       LOGICAL ::  opened, opened_before
424    END TYPE file_status
425   
426    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
427
428    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
429                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
430
431    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
432    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
433    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
434    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
435    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
436    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
437    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
438    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
439    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
440                             loop_optimization = 'default', &
441                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
442                             psolver = 'poisfft', &
443                             scalar_advec = 'ws-scheme'
444    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
445                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
446                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
447                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
448                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
449                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
450                             bc_sa_t = 'neumann', &
451                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
452                             canopy_mode = 'block', &
453                             coupling_mode = 'uncoupled', &
454                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
455                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
456                             fft_method = 'system-specific', &
457                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
458                             random_generator = 'numerical-recipes', &
459                             return_addres, return_username, &
460                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
461    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
462    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
463    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
464    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
465    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
466    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
467
468    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
469    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
470    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
471                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
472    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
473         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
474
475    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
476    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
477    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
478
479    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
480    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
481
482    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
483                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
484                coupling_topology = 0, &
485                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
486                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
487                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
488                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
489                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
490                dp_level_ind_b = 0, &
491                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
492                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
493                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
494                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
495                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
496                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
497                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
498                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
499                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
500                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
501                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
502                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
503                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
504                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
505                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
506
507    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
508                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
509                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
510                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
511                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
512                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
513                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
514                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
515                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
516                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
517                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
518                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
519                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
520                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
521                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
522                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
523
524#if defined ( __check )
525    INTEGER :: check_restart = 0
526#endif
527
528    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
529
530    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
531    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
532                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
533
534    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
535                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
536                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
537                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
538                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
539                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
540                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
541                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
542                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
543                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
544                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
545                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
546                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
547                dissipation_control = .FALSE., do2d_at_begin = .FALSE., &
548                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
549                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
550                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
551                disturbance_created = .FALSE., &
552                exchange_mg = .FALSE., &
553                first_call_advec_particles = .TRUE., &
554                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
555                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
556                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
557                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
558                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
559                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
560                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
561                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
562                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
563                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
564                precipitation = .FALSE., profil_output = .FALSE., &
565                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
566                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
567                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
568                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
569                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
570                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
571                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
572                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
573                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
574                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
575                ws_scheme_mom = .FALSE.
576
577    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
578                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
579
580    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
581             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
582             atmos_ocean_sign = 1.0, &
583             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
584             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
585             bottom_salinityflux = 0.0, &
586             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
587             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
588             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
589             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
590             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
591             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
592             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
593             disturbance_energy_limit = 0.01, &
594             disturbance_level_b = -9999999.9, &
595             disturbance_level_t = -9999999.9, &
596             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
597             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
598             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
599             dt_data_output = 9999999.9, &
600             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
601             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
602             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
603             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
604             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
605             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
606             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
607             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
608             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
609             end_time = 0.0, &
610             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
611             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
612             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
613             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
614             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
615             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
616             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
617             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
618             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
619             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
620             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
621             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
622             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
623             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
624             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
625             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
626             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
627             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
628             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
629             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
630             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
631             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
632             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
633             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
634             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
635             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
636             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
637             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
638             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
639             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
640             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
641             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
642             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
643             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
644             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
645             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
646             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
647             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
648             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
649             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
650             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
651             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
652             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
653             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
654
655    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
656             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
657             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
658             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
659             mask_scale(3), &
660             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
661             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
662             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
663             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
664             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
665             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
666             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
667             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
668             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
669             time_domask(max_masks) = 0.0, &
670             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
671             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
672             v_profile(100) = 9999999.9, &
673             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
674             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
675             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
676             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
677             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
678             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
679             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
680             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
681             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
682             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
683
684    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
685
686    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
687        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
688    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
689        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
690   
691!
692!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
693       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
694
695    SAVE
696
697 END MODULE control_parameters
698
699
700
701
702 MODULE cpulog
703
704!------------------------------------------------------------------------------!
705! Description:
706! ------------
707! Definition of variables for cpu-time measurements
708!------------------------------------------------------------------------------!
709
710    REAL ::  initial_wallclock_time
711
712    TYPE logpoint
713       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
714       INTEGER            ::  counts
715       CHARACTER (LEN=20) ::  place
716    END TYPE logpoint
717
718    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
719                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
720                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
721                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
722
723    SAVE
724
725 END MODULE cpulog
726
727
728
729
730 MODULE dvrp_variables
731
732!------------------------------------------------------------------------------!
733! Description:
734! ------------
735! Definition of variables used with dvrp-software
736!------------------------------------------------------------------------------!
737
738    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
739                           particle_dvrpsize = 'none'
740
741    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
742                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
743
744    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
745                           dvrp_file      = 'default',                    &
746                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
747                           dvrp_password  = '********',                   &
748                           dvrp_username  = ' '
749
750    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
751                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
752                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
753                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
754                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
755                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
756                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
757                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
758
759    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
760
761    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
762                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
763                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
764
765    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
766                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
767                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
768                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
769
770    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
771                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
772
773    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
774                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
775
776#if defined( __decalpha )
777    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
778                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
779                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
780                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
781
782    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
783                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
784                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
785                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
786                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
787
788    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
789                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
790                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
791                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
792                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
793                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
794                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
795                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
796                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
797                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
798                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
799                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
800                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
801                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
802                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
803#else
804    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
805
806    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
807
808    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
809                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
810                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
811                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
812                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
813                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
814
815    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
816                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
817                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
818                                     -1.0, 1.0 /
819
820    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
821                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
822                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
823                             0.1, 0.4, 0.1 /
824
825    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
826                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
827
828    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
829                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
830#endif
831
832    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
833
834    TYPE steering
835       CHARACTER (LEN=20) ::  name
836       REAL(4)            ::  min, max
837       INTEGER            ::  imin, imax
838    END TYPE steering
839
840    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
841
842    SAVE
843
844 END MODULE dvrp_variables
845
846
847
848
849 MODULE grid_variables
850
851!------------------------------------------------------------------------------!
852! Description:
853! ------------
854! Definition of grid spacings
855!------------------------------------------------------------------------------!
856
857    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
858
859    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
860
861    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
862                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
863                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
864                                          zu_s_inner, zw_w_inner
865
866    SAVE
867
868 END MODULE grid_variables
869
870
871
872
873 MODULE indices
874
875!------------------------------------------------------------------------------!
876! Description:
877! ------------
878! Definition of array bounds and number of gridpoints
879!------------------------------------------------------------------------------!
880
881    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
882                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
883                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
884                nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff               
885
886
887    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
888                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
889
890    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
891                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
892
893
894    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: boundary_flags,                    &
895                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
896                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
897                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
898                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
899
900    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
901
902    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
903                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
904                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
905                wall_flags_10
906
907    SAVE
908
909 END MODULE indices
910
911
912
913
914 MODULE interfaces
915
916!------------------------------------------------------------------------------!
917! Description:
918! ------------
919! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
920!------------------------------------------------------------------------------!
921
922    INTERFACE
923
924       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
925
926          USE cpulog
927
928          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
929          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
930          TYPE(logpoint)              ::  log_event
931
932       END SUBROUTINE cpu_log
933
934    END INTERFACE
935
936
937
938    INTERFACE
939
940       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
941                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
942          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
943          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
944          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
945          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
946          REAL                          ::  wert
947          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
948          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
949
950       END SUBROUTINE global_min_max
951
952    END INTERFACE
953
954    SAVE
955
956 END MODULE interfaces
957
958
959
960 MODULE pointer_interfaces
961
962!------------------------------------------------------------------------------!
963! Description:
964! ------------
965! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
966! prognostic_equations
967!------------------------------------------------------------------------------!
968
969    INTERFACE
970
971       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
972
973          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
974          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
975
976       END SUBROUTINE advec_s_bc
977
978    END INTERFACE
979
980
981    SAVE
982
983 END MODULE pointer_interfaces
984
985
986
987
988 MODULE model_1d
989
990!------------------------------------------------------------------------------!
991! Description:
992! ------------
993! Definition of variables for the 1D-model
994!------------------------------------------------------------------------------!
995
996    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
997                last_dt_change_1d = 0 
998
999    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1000
1001    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1002                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1003                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1004                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1005                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1006                vsws1d, vsws1d_m, z01d
1007
1008
1009    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1010                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1011                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1012                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1013
1014    SAVE
1015
1016 END MODULE model_1d
1017
1018
1019
1020
1021 MODULE netcdf_control
1022
1023!------------------------------------------------------------------------------!
1024! Description:
1025! ------------
1026! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1027!------------------------------------------------------------------------------!
1028
1029    USE control_parameters
1030#if defined( __netcdf )
1031    USE netcdf
1032#endif
1033
1034    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100
1035
1036    INTEGER ::  dots_num = 23
1037
1038    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1039         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1040            'z_i   ' /)
1041
1042    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1043         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1044            'z_i   ' /)
1045
1046    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1047          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1048             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1049             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
1050             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
1051             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1052
1053    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1054          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1055             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1056             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
1057             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1058             'm2/s2  ', 'number2' /)
1059
1060    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1061          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1062             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1063             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1064             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1065             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1066
1067    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1068          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1069             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1070             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1071             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1072             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1073
1074    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1075
1076    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1077
1078    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1079          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1080             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1081             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1082             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1083             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1084             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1085             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1086             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1087             'not_used        ' /)
1088
1089    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1090          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1091             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1092             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1093             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1094             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1095             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1096             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1097             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1098             'not_used        ' /)
1099
1100    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1101                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1102                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1103                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1104                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1105                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1106                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1107
1108    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1109                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1110                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1111                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1112                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1113                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1114                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1115                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1116                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1117                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1118                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1119                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1120                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1121                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1122                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1123                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1124                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1125                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1126
1127    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1128    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1129    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1130    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1131
1132    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1133    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1134    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1135                                           id_var_z_pr
1136    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1137
1138!
1139!-- masked output
1140    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1141
1142    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1143
1144    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1145                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1146                id_dim_zw_mask, &
1147                id_set_mask, &
1148                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1149                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1150                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1151
1152    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1153
1154    SAVE
1155
1156 END MODULE netcdf_control
1157
1158
1159
1160 MODULE particle_attributes
1161
1162!------------------------------------------------------------------------------!
1163! Description:
1164! ------------
1165! Definition of variables used to compute particle transport
1166!------------------------------------------------------------------------------!
1167
1168    USE array_kind
1169
1170    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1171                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
1172
1173#if defined( __parallel )
1174    INTEGER ::  mpi_particle_type
1175#endif
1176    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
1177                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
1178                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1179                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1180                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1181                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1182                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1183                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1184                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
1185                sort_count = 0, total_number_of_particles,                     &
1186                total_number_of_tails = 0
1187
1188    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1189
1190    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1191    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1192
1193    LOGICAL ::  turbulence_effects_on_collision = .FALSE.,                     &
1194                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1195                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1196                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
1197                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
1198                wang_collision_kernel = .FALSE.,                               &
1199                write_particle_statistics = .FALSE.
1200
1201    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1202                vertical_particle_advection = .TRUE.
1203
1204    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1205
1206    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1207                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1208                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1209                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1210                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1211                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1212                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1213                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1214
1215    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1216                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1217                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1218                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1219                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1220
1221    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1222
1223
1224    TYPE particle_type
1225       SEQUENCE
1226       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1227                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
1228                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
1229       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1230    END TYPE particle_type
1231
1232    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1233    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1234    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1235
1236    TYPE particle_groups_type
1237       SEQUENCE
1238       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1239    END TYPE particle_groups_type
1240
1241    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1242                   particle_groups
1243
1244    SAVE
1245
1246 END MODULE particle_attributes
1247
1248
1249
1250
1251
1252 MODULE pegrid
1253
1254!------------------------------------------------------------------------------!
1255! Description:
1256! ------------
1257! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1258! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1259! MPI-calls.
1260!------------------------------------------------------------------------------!
1261
1262#if defined( __parallel ) .AND. .NOT. defined ( __check )
1263#if defined( __lc )
1264    USE MPI
1265#else
1266    INCLUDE "mpif.h"
1267#endif
1268#endif
1269    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1270    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1271                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1272                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1273                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1274
1275    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1276                                             hor_index_bounds_previous_run
1277
1278    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1279
1280#if defined( __parallel )
1281#if defined( __mpi2 )
1282    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1283#endif
1284
1285    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, gathered_size,&
1286                ierr, myidx, myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,     &
1287                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1288                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1289                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd, subdomain_size,          &
1290                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1291
1292    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1293
1294#if .NOT. defined ( __check )
1295    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1296#endif
1297
1298
1299    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1300
1301    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1302                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1303                south_border_pe = .FALSE.
1304
1305    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1306                              remain_dims
1307#endif
1308
1309    SAVE
1310
1311 END MODULE pegrid
1312
1313
1314
1315
1316 MODULE profil_parameter
1317
1318!------------------------------------------------------------------------------!
1319! Description:
1320! ------------
1321! Definition of variables which control PROFIL-output
1322!------------------------------------------------------------------------------!
1323
1324    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1325
1326    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1327
1328    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1329                                             cross_normalized_y = ' '
1330
1331    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1332                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1333                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1334                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1335                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1336                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1337                              ' L                  ',                         &
1338                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1339
1340    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1341                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1342                              'pot. temperature in K       ', &
1343                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1344                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1345                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1346                              'mixing length in m          ', &
1347                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1348
1349    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1350                           (/ ' u v                           ', &
1351                              ' pt                            ', &
1352                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1353                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1354                              ' km kh                         ', &
1355                              ' l                             ', &
1356                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1357
1358    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1359
1360    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1361                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1362                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1363                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1364                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1365                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1366                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1367                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1368                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1369                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1370               
1371
1372    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1373             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1374             cross_ts_uymax(20) = &
1375                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1376                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1377                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1378                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1379             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1380             cross_ts_uymin(20) = &
1381                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1382                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1383                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1384                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1385             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1386             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1387             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1388             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1389             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1390             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1391             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1392             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1393
1394    SAVE
1395
1396 END MODULE profil_parameter
1397
1398
1399
1400
1401 MODULE spectrum
1402
1403!------------------------------------------------------------------------------!
1404! Description:
1405! ------------
1406! Definition of quantities used for computing spectra
1407!------------------------------------------------------------------------------!
1408
1409    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1410                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1411    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1412    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1413    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1414                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1415                                              '-power spectrum of v     ', &
1416                                              '-power spectrum of w     ', &
1417                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1418                                              '-power spectrum of q     ' /)
1419    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1420                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1421                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1422                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1423                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1424                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1425
1426    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1427
1428    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1429                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1430                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1431                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1432                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1433                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1434                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1435                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1436                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1437                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1438                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1439                plot_spectra_level(100) = 999999
1440
1441    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1442
1443    SAVE
1444
1445 END MODULE spectrum
1446
1447
1448
1449
1450 MODULE statistics
1451
1452!------------------------------------------------------------------------------!
1453! Description:
1454! ------------
1455! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1456!------------------------------------------------------------------------------!
1457
1458    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1459    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1460    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1461    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1462    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1463    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1464                                              weight_substep, weight_pres
1465    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1466                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1467                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1468                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1469                                              sums_wspts_ws_l,                &
1470                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1471    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1472                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1473                                              sums_up_fraction_l
1474    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1475
1476    SAVE
1477
1478 END MODULE statistics
1479
1480
1481
1482
1483 MODULE transpose_indices
1484
1485!------------------------------------------------------------------------------!
1486! Description:
1487! ------------
1488! Definition of indices for transposed arrays
1489!------------------------------------------------------------------------------!
1490
1491    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1492                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1493                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1494               
1495
1496    SAVE
1497
1498 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.