source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 808

Last change on this file since 808 was 808, checked in by maronga, 10 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 65.3 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: modules.f90 808 2012-01-25 12:02:30Z maronga $
11!
12! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
13! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
14! New parameter check_restart has been defined which is needed by
15! check_namelist_files only.
16!
17! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
18! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
19!
20! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
21! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
22! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
23! for thread-safe summation in advec_ws.
24!
25! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
26! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
27! +particles_1, particles_2, sort_count
28!
29! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
30! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
31!
32! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
33! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
34!
35! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
36! +gathered_size, subdomain_size
37!
38! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
39! +lpt_av
40!
41! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
42! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
43!
44! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
45! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
46! synchronous_exchange moved to control_parameters
47!
48! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
49! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
50! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
51! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
52! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
53! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
54!
55! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
56! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
57!
58! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
59! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
60! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
61! p_sub renamed p_loc
62!
63! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
64! +synchronous_exchange
65!
66! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
67! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
68! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
69! SOR.
70!
71! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
72! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
73! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
74! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
75! +coupling_topology
76! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
77! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
78! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
79! +flux_s_sa, +diss_s_sa
80! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
81! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
82! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
83! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
84! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
85! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
86! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
87! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
88! pegrid.
89! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
90! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
91! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
92! of turbulent fluxes in the advection routines.
93! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
94! in prognostic_equations.
95! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
96! in ws-scheme.
97! Changed length of string run_description_header
98!
99! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
100! +collective_wait in pegrid
101!
102! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
103! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
104! to 9999999.9
105!
106! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
107! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
108! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
109! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
110!
111! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
112! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
113! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
114! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
115!
116! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
117! parameters for masked output are replaced by arrays
118!
119! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
120! character length of dopr_unit enlarged
121!
122! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
123! -replace_char, replace_by
124!
125! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
126! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
127! -nc_format_mask, -format_parallel_io
128!
129! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
130! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
131!
132! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
133! -var_ts: replaced by dots_max,
134! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
135! from gfortran compiler
136! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
137! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
138!
139! Branch revisions:
140! -----------------
141! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
142! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
143!
144! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
145! default scheme
146! indices: nbgp=3 set as default value
147!
148! Former revisions:
149! -----------------
150! $Id: modules.f90 808 2012-01-25 12:02:30Z maronga $
151!
152! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
153! +prho, prho_1
154! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
155! +output_for_t0
156! translation error of actual -> current revisions fixed
157! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
158! typographical error in dots_unit fixed
159! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
160! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
161! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
162! topography color in dvrp_variables,
163! vertical_particle_advection is a 1d-array,
164! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
165! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
166! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
167! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
168! default value of grid_matching changed to strict
169! +shf_av, qsws_av
170!
171! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
172! +topography_grid_convention
173! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
174! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
175!
176! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
177! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
178! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
179! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
180! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
181! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
182! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
183! -myid_char_14
184!
185! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
186! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
187! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
188! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
189! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
190! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
191! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
192!
193! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
194! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
195! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
196! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
197! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
198! uswst*, vswst*
199!
200! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
201! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
202! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
203! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
204!
205! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
206! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
207! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
208! var_hom and var_sum renamed pr_palm
209!
210! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
211! +return_addres, return_username
212! Cpp-directive lcmuk renamed lc
213!
214! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
215! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
216! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
217! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
218! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
219! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
220! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
221! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
222! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
223! setting of palm version moved to main program
224!
225! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
226! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
227! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
228! Bugfix: p is not a pointer
229!
230! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
231!
232! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
233! version 3.1b (last under RCS control)
234!
235! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
236! Initial revision
237!
238!
239! Description:
240! ------------
241! Definition of variables for special advection schemes
242!------------------------------------------------------------------------------!
243
244    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
245
246    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
247    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
248                                          spl_tri_zw
249
250    SAVE
251
252 END MODULE advection
253
254
255
256
257 MODULE array_kind
258
259!------------------------------------------------------------------------------!
260! Description:
261! ------------
262! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
263! precision variables)
264!------------------------------------------------------------------------------!
265
266    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
267                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
268
269    SAVE
270
271 END MODULE array_kind
272
273
274
275
276 MODULE arrays_3d
277
278!------------------------------------------------------------------------------!
279! Description:
280! ------------
281! Definition of all arrays defined on the computational grid
282!------------------------------------------------------------------------------!
283
284    USE array_kind
285
286    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
287          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
288          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
289          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
290          w_subs, zu, zw
291
292    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
293          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
294          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
295          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
296          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
297          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
298
299    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
300          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
301          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
302          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
303
304    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
305          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
306          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
307          vsws_m, vswst_m
308
309    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
310          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
311          l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,    &
312          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, flux_l_pt,          &
313          diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, flux_l_sa,        &
314          diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w
315
316    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
317          ql_v, ql_vp
318
319    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
320          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
321          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
322          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
323
324    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
325          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
326          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
327          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
328
329    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
330
331    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,        &
332                                           gamma_y, gamma_z
333
334    SAVE
335
336 END MODULE arrays_3d
337
338
339
340
341 MODULE averaging
342
343!------------------------------------------------------------------------------!
344! Description:
345! ------------
346! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
347!------------------------------------------------------------------------------!
348
349    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
350                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
351
352    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
353          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
354          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
355          w_av
356 END MODULE averaging
357
358
359
360 MODULE cloud_parameters
361
362!------------------------------------------------------------------------------!
363! Description:
364! ------------
365! Definition of variables and constants for cloud physics
366!------------------------------------------------------------------------------!
367
368    REAL  ::  b_cond, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                     &
369              effective_coll_efficiency, l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06, &
370              mass_of_solute, molecular_weight_of_solute,                      &
371              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
372              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2
373
374    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
375
376    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
377                                          precipitation_rate
378
379    SAVE
380
381 END MODULE cloud_parameters
382
383
384
385
386 MODULE constants
387
388!------------------------------------------------------------------------------!
389! Description:
390! ------------
391! Definition of general constants
392!------------------------------------------------------------------------------!
393
394    REAL    ::  pi = 3.141592654
395    REAL    ::  adv_sca_5, adv_sca_3, adv_mom_5, adv_mom_3
396   
397
398    SAVE
399
400 END MODULE constants
401
402
403
404
405 MODULE control_parameters
406
407!------------------------------------------------------------------------------!
408! Description:
409! ------------
410! Definition of parameters for program control
411!------------------------------------------------------------------------------!
412
413    TYPE plot_precision
414       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
415       INTEGER           ::  precision
416    END TYPE plot_precision
417
418    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
419                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
420                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
421                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
422                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
423
424    TYPE file_status
425       LOGICAL ::  opened, opened_before
426    END TYPE file_status
427   
428    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
429
430    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
431                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
432
433    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
434    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
435    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
436    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
437    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
438    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
439    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
440    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
441    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
442                             loop_optimization = 'default', &
443                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
444                             psolver = 'poisfft', &
445                             scalar_advec = 'ws-scheme'
446    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
447                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
448                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
449                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
450                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
451                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
452                             bc_sa_t = 'neumann', &
453                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
454                             canopy_mode = 'block', &
455                             coupling_mode = 'uncoupled', &
456                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
457                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
458                             fft_method = 'system-specific', &
459                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
460                             random_generator = 'numerical-recipes', &
461                             return_addres, return_username, &
462                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
463    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
464    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
465    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
466    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
467    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
468    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
469
470    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
471    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
472    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
473                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
474    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
475         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
476
477    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
478    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
479    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
480
481    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
482    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
483
484    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
485                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
486                coupling_topology = 0, &
487                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
488                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
489                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
490                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
491                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
492                dp_level_ind_b = 0, &
493                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
494                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
495                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
496                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
497                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
498                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
499                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
500                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
501                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
502                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
503                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
504                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
505                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
506                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
507                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
508
509    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
510                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
511                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
512                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
513                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
514                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
515                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
516                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
517                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
518                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
519                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
520                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
521                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
522                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
523                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
524                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
525
526#if defined ( __check )
527    INTEGER :: check_restart = 0
528#endif
529
530    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
531
532    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
533    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
534                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
535
536    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
537                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
538                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
539                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
540                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
541                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
542                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
543                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
544                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
545                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
546                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
547                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
548                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
549                dissipation_control = .FALSE., do2d_at_begin = .FALSE., &
550                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
551                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
552                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
553                disturbance_created = .FALSE., &
554                exchange_mg = .FALSE., &
555                first_call_advec_particles = .TRUE., &
556                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
557                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
558                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
559                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
560                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
561                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
562                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
563                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
564                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
565                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
566                precipitation = .FALSE., profil_output = .FALSE., &
567                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
568                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
569                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
570                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
571                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
572                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
573                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
574                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
575                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
576                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
577                ws_scheme_mom = .FALSE.
578
579    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
580                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
581
582    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
583             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
584             atmos_ocean_sign = 1.0, &
585             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
586             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
587             bottom_salinityflux = 0.0, &
588             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
589             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
590             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
591             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
592             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
593             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
594             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
595             disturbance_energy_limit = 0.01, &
596             disturbance_level_b = -9999999.9, &
597             disturbance_level_t = -9999999.9, &
598             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
599             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
600             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
601             dt_data_output = 9999999.9, &
602             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
603             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
604             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
605             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
606             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
607             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
608             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
609             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
610             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
611             end_time = 0.0, &
612             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
613             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
614             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
615             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
616             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
617             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
618             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
619             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
620             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
621             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
622             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
623             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
624             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
625             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
626             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
627             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
628             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
629             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
630             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
631             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
632             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
633             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
634             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
635             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
636             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
637             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
638             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
639             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
640             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
641             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
642             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
643             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
644             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
645             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
646             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
647             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
648             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
649             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
650             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
651             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
652             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
653             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
654             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
655             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
656
657    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
658             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
659             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
660             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
661             mask_scale(3), &
662             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
663             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
664             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
665             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
666             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
667             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
668             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
669             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
670             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
671             time_domask(max_masks) = 0.0, &
672             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
673             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
674             v_profile(100) = 9999999.9, &
675             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
676             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
677             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
678             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
679             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
680             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
681             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
682             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
683             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
684             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
685
686    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
687
688    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
689        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
690    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
691        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
692   
693!
694!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
695       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
696
697    SAVE
698
699 END MODULE control_parameters
700
701
702
703
704 MODULE cpulog
705
706!------------------------------------------------------------------------------!
707! Description:
708! ------------
709! Definition of variables for cpu-time measurements
710!------------------------------------------------------------------------------!
711
712    REAL ::  initial_wallclock_time
713
714    TYPE logpoint
715       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
716       INTEGER            ::  counts
717       CHARACTER (LEN=20) ::  place
718    END TYPE logpoint
719
720    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
721                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
722                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
723                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
724
725    SAVE
726
727 END MODULE cpulog
728
729
730
731
732 MODULE dvrp_variables
733
734!------------------------------------------------------------------------------!
735! Description:
736! ------------
737! Definition of variables used with dvrp-software
738!------------------------------------------------------------------------------!
739
740    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
741                           particle_dvrpsize = 'none'
742
743    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
744                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
745
746    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
747                           dvrp_file      = 'default',                    &
748                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
749                           dvrp_password  = '********',                   &
750                           dvrp_username  = ' '
751
752    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
753                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
754                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
755                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
756                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
757                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
758                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
759                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
760
761    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
762
763    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
764                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
765                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
766
767    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
768                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
769                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
770                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
771
772    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
773                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
774
775    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
776                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
777
778#if defined( __decalpha )
779    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
780                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
781                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
782                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
783
784    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
785                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
786                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
787                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
788                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
789
790    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
791                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
792                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
793                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
794                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
795                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
796                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
797                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
798                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
799                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
800                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
801                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
802                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
803                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
804                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
805#else
806    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
807
808    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
809
810    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
811                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
812                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
813                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
814                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
815                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
816
817    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
818                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
819                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
820                                     -1.0, 1.0 /
821
822    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
823                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
824                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
825                             0.1, 0.4, 0.1 /
826
827    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
828                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
829
830    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
831                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
832#endif
833
834    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
835
836    TYPE steering
837       CHARACTER (LEN=20) ::  name
838       REAL(4)            ::  min, max
839       INTEGER            ::  imin, imax
840    END TYPE steering
841
842    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
843
844    SAVE
845
846 END MODULE dvrp_variables
847
848
849
850
851 MODULE grid_variables
852
853!------------------------------------------------------------------------------!
854! Description:
855! ------------
856! Definition of grid spacings
857!------------------------------------------------------------------------------!
858
859    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
860
861    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
862
863    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
864                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
865                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
866                                          zu_s_inner, zw_w_inner
867
868    SAVE
869
870 END MODULE grid_variables
871
872
873
874
875 MODULE indices
876
877!------------------------------------------------------------------------------!
878! Description:
879! ------------
880! Definition of array bounds and number of gridpoints
881!------------------------------------------------------------------------------!
882
883    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
884                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
885                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
886                nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff               
887
888
889    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
890                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
891
892    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
893                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
894
895
896    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: boundary_flags,                    &
897                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
898                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
899                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
900                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
901
902    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
903
904    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
905                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
906                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
907                wall_flags_10
908
909    SAVE
910
911 END MODULE indices
912
913
914
915
916 MODULE interfaces
917
918!------------------------------------------------------------------------------!
919! Description:
920! ------------
921! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
922!------------------------------------------------------------------------------!
923
924    INTERFACE
925
926       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
927
928          USE cpulog
929
930          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
931          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
932          TYPE(logpoint)              ::  log_event
933
934       END SUBROUTINE cpu_log
935
936    END INTERFACE
937
938
939
940    INTERFACE
941
942       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
943                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
944          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
945          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
946          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
947          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
948          REAL                          ::  wert
949          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
950          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
951
952       END SUBROUTINE global_min_max
953
954    END INTERFACE
955
956    SAVE
957
958 END MODULE interfaces
959
960
961
962 MODULE pointer_interfaces
963
964!------------------------------------------------------------------------------!
965! Description:
966! ------------
967! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
968! prognostic_equations
969!------------------------------------------------------------------------------!
970
971    INTERFACE
972
973       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
974
975          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
976          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
977
978       END SUBROUTINE advec_s_bc
979
980    END INTERFACE
981
982
983    SAVE
984
985 END MODULE pointer_interfaces
986
987
988
989
990 MODULE model_1d
991
992!------------------------------------------------------------------------------!
993! Description:
994! ------------
995! Definition of variables for the 1D-model
996!------------------------------------------------------------------------------!
997
998    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
999                last_dt_change_1d = 0 
1000
1001    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1002
1003    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1004                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1005                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1006                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1007                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1008                vsws1d, vsws1d_m, z01d
1009
1010
1011    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1012                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1013                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1014                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1015
1016    SAVE
1017
1018 END MODULE model_1d
1019
1020
1021
1022
1023 MODULE netcdf_control
1024
1025!------------------------------------------------------------------------------!
1026! Description:
1027! ------------
1028! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1029!------------------------------------------------------------------------------!
1030
1031    USE control_parameters
1032#if defined( __netcdf )
1033    USE netcdf
1034#endif
1035
1036    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 26, dots_max = 100
1037
1038    INTEGER ::  dots_num = 23
1039
1040    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1041         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1042            'z_i   ' /)
1043
1044    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1045         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1046            'z_i   ' /)
1047
1048    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1049          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1050             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1051             'w_up   ', 'w_down ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', &
1052             'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', &
1053             'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1054
1055    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1056          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1057             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1058             'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', 'number ', 'm2     ', 'm2     ', &
1059             'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1060             'm2/s2  ', 'number2' /)
1061
1062    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1063          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1064             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1065             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1066             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1067             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1068
1069    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1070          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1071             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1072             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1073             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1074             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1075
1076    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1077
1078    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1079
1080    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1081          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1082             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1083             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1084             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1085             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1086             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1087             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1088             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1089             'not_used        ' /)
1090
1091    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1092          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1093             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1094             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1095             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1096             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1097             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1098             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1099             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1100             'not_used        ' /)
1101
1102    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1103                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1104                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1105                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1106                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1107                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1108                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1109
1110    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1111                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1112                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1113                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1114                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1115                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1116                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1117                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1118                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1119                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1120                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1121                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1122                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1123                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1124                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1125                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1126                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1127                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1128
1129    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1130    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1131    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1132    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1133
1134    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1135    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1136    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1137                                           id_var_z_pr
1138    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1139
1140!
1141!-- masked output
1142    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1143
1144    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1145
1146    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1147                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1148                id_dim_zw_mask, &
1149                id_set_mask, &
1150                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1151                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1152                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1153
1154    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1155
1156    SAVE
1157
1158 END MODULE netcdf_control
1159
1160
1161
1162 MODULE particle_attributes
1163
1164!------------------------------------------------------------------------------!
1165! Description:
1166! ------------
1167! Definition of variables used to compute particle transport
1168!------------------------------------------------------------------------------!
1169
1170    USE array_kind
1171
1172    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1173                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
1174
1175#if defined( __parallel )
1176    INTEGER ::  mpi_particle_type
1177#endif
1178    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
1179                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
1180                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1181                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1182                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1183                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1184                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1185                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1186                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
1187                sort_count = 0, total_number_of_particles,                     &
1188                total_number_of_tails = 0
1189
1190    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1191
1192    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1193    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1194
1195    LOGICAL ::  turbulence_effects_on_collision = .FALSE.,                     &
1196                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1197                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1198                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
1199                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
1200                wang_collision_kernel = .FALSE.,                               &
1201                write_particle_statistics = .FALSE.
1202
1203    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1204                vertical_particle_advection = .TRUE.
1205
1206    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1207
1208    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1209                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1210                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1211                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1212                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1213                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1214                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1215                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1216
1217    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1218                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1219                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1220                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1221                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1222
1223    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1224
1225
1226    TYPE particle_type
1227       SEQUENCE
1228       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1229                   origin_z, radius, speed_x, speed_x_sgs, speed_y,         &
1230                   speed_y_sgs, speed_z, speed_z_sgs, weight_factor, x, y, z
1231       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1232    END TYPE particle_type
1233
1234    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1235    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1236    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1237
1238    TYPE particle_groups_type
1239       SEQUENCE
1240       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1241    END TYPE particle_groups_type
1242
1243    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1244                   particle_groups
1245
1246    SAVE
1247
1248 END MODULE particle_attributes
1249
1250
1251
1252
1253
1254 MODULE pegrid
1255
1256!------------------------------------------------------------------------------!
1257! Description:
1258! ------------
1259! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1260! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1261! MPI-calls.
1262!------------------------------------------------------------------------------!
1263
1264#if defined( __parallel ) .AND. .NOT. defined ( __check )
1265#if defined( __lc )
1266    USE MPI
1267#else
1268    INCLUDE "mpif.h"
1269#endif
1270#endif
1271    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1272    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1273                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1274                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1275                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1276
1277    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1278                                             hor_index_bounds_previous_run
1279
1280    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1281
1282#if defined( __parallel )
1283#if defined( __mpi2 )
1284    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1285#endif
1286
1287    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, gathered_size,&
1288                ierr, myidx, myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,     &
1289                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1290                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1291                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd, subdomain_size,          &
1292                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1293
1294    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1295
1296#if .NOT. defined ( __check )
1297    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1298#endif
1299
1300
1301    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1302
1303    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1304                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1305                south_border_pe = .FALSE.
1306
1307    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1308                              remain_dims
1309#endif
1310
1311    SAVE
1312
1313 END MODULE pegrid
1314
1315
1316
1317
1318 MODULE profil_parameter
1319
1320!------------------------------------------------------------------------------!
1321! Description:
1322! ------------
1323! Definition of variables which control PROFIL-output
1324!------------------------------------------------------------------------------!
1325
1326    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1327
1328    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1329
1330    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1331                                             cross_normalized_y = ' '
1332
1333    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1334                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1335                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1336                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1337                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1338                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1339                              ' L                  ',                         &
1340                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1341
1342    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1343                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1344                              'pot. temperature in K       ', &
1345                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1346                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1347                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1348                              'mixing length in m          ', &
1349                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1350
1351    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1352                           (/ ' u v                           ', &
1353                              ' pt                            ', &
1354                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1355                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1356                              ' km kh                         ', &
1357                              ' l                             ', &
1358                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1359
1360    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1361
1362    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1363                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1364                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1365                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1366                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1367                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1368                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1369                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1370                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1371                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1372               
1373
1374    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1375             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1376             cross_ts_uymax(20) = &
1377                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1378                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1379                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1380                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1381             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1382             cross_ts_uymin(20) = &
1383                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1384                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1385                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1386                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1387             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1388             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1389             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1390             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1391             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1392             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1393             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1394             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1395
1396    SAVE
1397
1398 END MODULE profil_parameter
1399
1400
1401
1402
1403 MODULE spectrum
1404
1405!------------------------------------------------------------------------------!
1406! Description:
1407! ------------
1408! Definition of quantities used for computing spectra
1409!------------------------------------------------------------------------------!
1410
1411    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1412                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1413    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1414    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1415    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1416                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1417                                              '-power spectrum of v     ', &
1418                                              '-power spectrum of w     ', &
1419                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1420                                              '-power spectrum of q     ' /)
1421    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1422                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1423                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1424                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1425                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1426                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1427
1428    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1429
1430    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1431                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1440                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1441                plot_spectra_level(100) = 999999
1442
1443    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1444
1445    SAVE
1446
1447 END MODULE spectrum
1448
1449
1450
1451
1452 MODULE statistics
1453
1454!------------------------------------------------------------------------------!
1455! Description:
1456! ------------
1457! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1458!------------------------------------------------------------------------------!
1459
1460    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1461    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1462    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1463    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1464    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1465    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1466                                              weight_substep, weight_pres
1467    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1468                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1469                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1470                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1471                                              sums_wspts_ws_l,                &
1472                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1473    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1474                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1475                                              sums_up_fraction_l
1476    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1477
1478    SAVE
1479
1480 END MODULE statistics
1481
1482
1483
1484
1485 MODULE transpose_indices
1486
1487!------------------------------------------------------------------------------!
1488! Description:
1489! ------------
1490! Definition of indices for transposed arrays
1491!------------------------------------------------------------------------------!
1492
1493    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1494                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1495                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1496               
1497
1498    SAVE
1499
1500 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.