source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 824

Last change on this file since 824 was 824, checked in by raasch, 12 years ago

preliminary checkin of new curvature/solution effects on droplet growth

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.1 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
7! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
8! dopts_num increased to 27, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
9! rvar1|2|3
10!
11! Former revisions:
12! -----------------
13! $Id: modules.f90 824 2012-02-17 09:09:57Z raasch $
14!
15! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
16! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
17!
18! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
19! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
20! New parameter check_restart has been defined which is needed by
21! check_namelist_files only.
22!
23! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
24! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
25!
26! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
27! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
28! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
29! for thread-safe summation in advec_ws.
30!
31! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
32! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
33! +particles_1, particles_2, sort_count
34!
35! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
36! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
37!
38! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
39! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
40!
41! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
42! +gathered_size, subdomain_size
43!
44! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
45! +lpt_av
46!
47! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
48! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
49!
50! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
51! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
52! synchronous_exchange moved to control_parameters
53!
54! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
55! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
56! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
57! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
58! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
59! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
60!
61! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
62! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
63!
64! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
65! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
66! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
67! p_sub renamed p_loc
68!
69! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
70! +synchronous_exchange
71!
72! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
73! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
74! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
75! SOR.
76!
77! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
78! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
79! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
80! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
81! +coupling_topology
82! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
83! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
84! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
85! +flux_s_sa, +diss_s_sa
86! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
87! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
88! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
89! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
90! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
91! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
92! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
93! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
94! pegrid.
95! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
96! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
97! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
98! of turbulent fluxes in the advection routines.
99! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
100! in prognostic_equations.
101! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
102! in ws-scheme.
103! Changed length of string run_description_header
104!
105! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
106! +collective_wait in pegrid
107!
108! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
109! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
110! to 9999999.9
111!
112! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
113! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
114! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
115! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
116!
117! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
118! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
119! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
120! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
121!
122! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
123! parameters for masked output are replaced by arrays
124!
125! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
126! character length of dopr_unit enlarged
127!
128! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
129! -replace_char, replace_by
130!
131! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
132! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
133! -nc_format_mask, -format_parallel_io
134!
135! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
136! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
137!
138! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
139! -var_ts: replaced by dots_max,
140! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
141! from gfortran compiler
142! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
143! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
144!
145! Branch revisions:
146! -----------------
147! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
148! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
149!
150! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
151! default scheme
152! indices: nbgp=3 set as default value
153!
154! Former revisions:
155! -----------------
156! $Id: modules.f90 824 2012-02-17 09:09:57Z raasch $
157!
158! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
159! +prho, prho_1
160! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
161! +output_for_t0
162! translation error of actual -> current revisions fixed
163! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
164! typographical error in dots_unit fixed
165! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
166! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
167! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
168! topography color in dvrp_variables,
169! vertical_particle_advection is a 1d-array,
170! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
171! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
172! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
173! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
174! default value of grid_matching changed to strict
175! +shf_av, qsws_av
176!
177! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
178! +topography_grid_convention
179! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
180! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
181!
182! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
183! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
184! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
185! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
186! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
187! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
188! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
189! -myid_char_14
190!
191! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
192! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
193! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
194! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
195! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
196! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
197! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
198!
199! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
200! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
201! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
202! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
203! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
204! uswst*, vswst*
205!
206! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
207! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
208! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
209! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
210!
211! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
212! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
213! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
214! var_hom and var_sum renamed pr_palm
215!
216! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
217! +return_addres, return_username
218! Cpp-directive lcmuk renamed lc
219!
220! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
221! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
222! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
223! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
224! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
225! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
226! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
227! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
228! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
229! setting of palm version moved to main program
230!
231! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
232! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
233! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
234! Bugfix: p is not a pointer
235!
236! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
237!
238! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
239! version 3.1b (last under RCS control)
240!
241! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
242! Initial revision
243!
244!
245! Description:
246! ------------
247! Definition of variables for special advection schemes
248!------------------------------------------------------------------------------!
249
250    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
251
252    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
253    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
254                                          spl_tri_zw
255
256    SAVE
257
258 END MODULE advection
259
260
261
262
263 MODULE array_kind
264
265!------------------------------------------------------------------------------!
266! Description:
267! ------------
268! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
269! precision variables)
270!------------------------------------------------------------------------------!
271
272    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
273                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
274
275    SAVE
276
277 END MODULE array_kind
278
279
280
281
282 MODULE arrays_3d
283
284!------------------------------------------------------------------------------!
285! Description:
286! ------------
287! Definition of all arrays defined on the computational grid
288!------------------------------------------------------------------------------!
289
290    USE array_kind
291
292    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
293          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
294          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
295          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
296          w_subs, zu, zw
297
298    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
299          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
300          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
301          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
302          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
303          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
304
305    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
306          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
307          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
308          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
309
310    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
311          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
312          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
313          vsws_m, vswst_m
314
315    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
316          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
317          l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,    &
318          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, flux_l_pt,          &
319          diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, flux_l_sa,        &
320          diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w
321
322    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
323          ql_v, ql_vp
324
325    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
326          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
327          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
328          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
329
330    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
331          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
332          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
333          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
334
335    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
336
337    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
338                                           gamma_y, gamma_z
339
340    SAVE
341
342 END MODULE arrays_3d
343
344
345
346
347 MODULE averaging
348
349!------------------------------------------------------------------------------!
350! Description:
351! ------------
352! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
353!------------------------------------------------------------------------------!
354
355    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
356                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
357
358    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
359          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
360          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
361          w_av
362 END MODULE averaging
363
364
365
366 MODULE cloud_parameters
367
368!------------------------------------------------------------------------------!
369! Description:
370! ------------
371! Definition of variables and constants for cloud physics
372!------------------------------------------------------------------------------!
373
374    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
375
376    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
377              effective_coll_efficiency,                                       &
378              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
379              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
380              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
381              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
382              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
383              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
384              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
385              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
386
387    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
388
389    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
390                                          precipitation_rate
391
392    SAVE
393
394 END MODULE cloud_parameters
395
396
397
398
399 MODULE constants
400
401!------------------------------------------------------------------------------!
402! Description:
403! ------------
404! Definition of general constants
405!------------------------------------------------------------------------------!
406
407    REAL    ::  pi = 3.141592654
408    REAL    ::  adv_sca_5, adv_sca_3, adv_mom_5, adv_mom_3
409   
410
411    SAVE
412
413 END MODULE constants
414
415
416
417
418 MODULE control_parameters
419
420!------------------------------------------------------------------------------!
421! Description:
422! ------------
423! Definition of parameters for program control
424!------------------------------------------------------------------------------!
425
426    TYPE plot_precision
427       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
428       INTEGER           ::  precision
429    END TYPE plot_precision
430
431    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
432                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
433                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
434                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
435                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
436
437    TYPE file_status
438       LOGICAL ::  opened, opened_before
439    END TYPE file_status
440   
441    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
442
443    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
444                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
445
446    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
447    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
448    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
449    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
450    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
451    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
452    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
453    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
454    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
455                             loop_optimization = 'default', &
456                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
457                             psolver = 'poisfft', &
458                             scalar_advec = 'ws-scheme'
459    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
460                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
461                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
462                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
463                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
464                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
465                             bc_sa_t = 'neumann', &
466                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
467                             canopy_mode = 'block', &
468                             coupling_mode = 'uncoupled', &
469                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
470                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
471                             fft_method = 'system-specific', &
472                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
473                             random_generator = 'numerical-recipes', &
474                             return_addres, return_username, &
475                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
476    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
477    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
478    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
479    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
480    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
481    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
482
483    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
484    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
485    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
486                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
487    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
488         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
489
490    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
491    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
492    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
493
494    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
495    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
496
497    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
498                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
499                coupling_topology = 0, &
500                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
501                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
502                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
503                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
504                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
505                dp_level_ind_b = 0, &
506                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
507                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
508                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
509                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
510                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
511                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
512                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
513                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
514                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
515                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
516                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
517                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
518                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
519                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
520                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
521
522    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
523                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
524                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
525                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
526                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
527                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
528                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
529                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
530                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
531                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
532                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
533                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
534                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
535                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
536                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
537                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
538
539#if defined ( __check )
540    INTEGER :: check_restart = 0
541#endif
542
543    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
544
545    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
546    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
547                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
548
549    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
550                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
551                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
552                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
553                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
554                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
555                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
556                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
557                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
558                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
559                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
560                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
561                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
562                dissipation_control = .FALSE., do2d_at_begin = .FALSE., &
563                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
564                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
565                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
566                disturbance_created = .FALSE., &
567                exchange_mg = .FALSE., &
568                first_call_advec_particles = .TRUE., &
569                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
570                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
571                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
572                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
573                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
574                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
575                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
576                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
577                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
578                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
579                precipitation = .FALSE., profil_output = .FALSE., &
580                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
581                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
582                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
583                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
584                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
585                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
586                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
587                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
588                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
589                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
590                ws_scheme_mom = .FALSE.
591
592    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
593                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
594
595    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
596             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
597             atmos_ocean_sign = 1.0, &
598             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
599             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
600             bottom_salinityflux = 0.0, &
601             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
602             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
603             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
604             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
605             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
606             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
607             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
608             disturbance_energy_limit = 0.01, &
609             disturbance_level_b = -9999999.9, &
610             disturbance_level_t = -9999999.9, &
611             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
612             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
613             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
614             dt_data_output = 9999999.9, &
615             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
616             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
617             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
618             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
619             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
620             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
621             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
622             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
623             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
624             end_time = 0.0, &
625             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
626             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
627             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
628             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
629             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
630             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
631             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
632             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
633             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
634             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
635             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
636             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
637             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
638             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
639             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
640             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
641             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
642             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
643             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
644             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
645             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
646             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
647             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
648             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
649             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
650             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
651             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
652             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
653             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
654             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
655             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
656             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
657             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
658             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
659             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
660             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
661             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
662             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
663             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
664             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
665             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
666             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
667             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
668             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
669
670    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
671             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
672             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
673             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
674             mask_scale(3), &
675             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
676             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
677             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
678             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
679             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
680             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
681             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
682             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
683             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
684             time_domask(max_masks) = 0.0, &
685             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
686             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
687             v_profile(100) = 9999999.9, &
688             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
689             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
690             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
691             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
692             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
693             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
694             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
695             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
696             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
697             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
698
699    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
700
701    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
702        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
703    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
704        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
705   
706!
707!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
708       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
709
710    SAVE
711
712 END MODULE control_parameters
713
714
715
716
717 MODULE cpulog
718
719!------------------------------------------------------------------------------!
720! Description:
721! ------------
722! Definition of variables for cpu-time measurements
723!------------------------------------------------------------------------------!
724
725    REAL ::  initial_wallclock_time
726
727    TYPE logpoint
728       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
729       INTEGER            ::  counts
730       CHARACTER (LEN=20) ::  place
731    END TYPE logpoint
732
733    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
734                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
735                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
736                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
737
738    SAVE
739
740 END MODULE cpulog
741
742
743
744
745 MODULE dvrp_variables
746
747!------------------------------------------------------------------------------!
748! Description:
749! ------------
750! Definition of variables used with dvrp-software
751!------------------------------------------------------------------------------!
752
753    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
754                           particle_dvrpsize = 'none'
755
756    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
757                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
758
759    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
760                           dvrp_file      = 'default',                    &
761                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
762                           dvrp_password  = '********',                   &
763                           dvrp_username  = ' '
764
765    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
766                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
767                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
768                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
769                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
770                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
771                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
772                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
773
774    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
775
776    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
777                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
778                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
779
780    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
781                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
782                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
783                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
784
785    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
786                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
787
788    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
789                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
790
791#if defined( __decalpha )
792    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
793                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
794                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
795                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
796
797    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
798                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
799                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
800                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
801                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
802
803    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
804                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
805                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
806                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
807                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
808                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
809                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
810                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
811                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
812                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
813                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
814                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
815                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
816                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
817                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
818#else
819    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
820
821    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
822
823    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
824                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
825                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
826                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
827                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
828                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
829
830    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
831                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
832                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
833                                     -1.0, 1.0 /
834
835    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
836                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
837                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
838                             0.1, 0.4, 0.1 /
839
840    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
841                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
842
843    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
844                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
845#endif
846
847    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
848
849    TYPE steering
850       CHARACTER (LEN=20) ::  name
851       REAL(4)            ::  min, max
852       INTEGER            ::  imin, imax
853    END TYPE steering
854
855    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
856
857    SAVE
858
859 END MODULE dvrp_variables
860
861
862
863
864 MODULE grid_variables
865
866!------------------------------------------------------------------------------!
867! Description:
868! ------------
869! Definition of grid spacings
870!------------------------------------------------------------------------------!
871
872    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
873
874    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
875
876    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
877                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
878                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
879                                          zu_s_inner, zw_w_inner
880
881    SAVE
882
883 END MODULE grid_variables
884
885
886
887
888 MODULE indices
889
890!------------------------------------------------------------------------------!
891! Description:
892! ------------
893! Definition of array bounds and number of gridpoints
894!------------------------------------------------------------------------------!
895
896    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
897                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
898                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
899                nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff               
900
901
902    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
903                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
904
905    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
906                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
907
908
909    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: boundary_flags,                    &
910                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
911                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
912                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
913                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
914
915    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
916
917    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
918                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
919                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
920                wall_flags_10
921
922    SAVE
923
924 END MODULE indices
925
926
927
928
929 MODULE interfaces
930
931!------------------------------------------------------------------------------!
932! Description:
933! ------------
934! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
935!------------------------------------------------------------------------------!
936
937    INTERFACE
938
939       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
940
941          USE cpulog
942
943          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
944          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
945          TYPE(logpoint)              ::  log_event
946
947       END SUBROUTINE cpu_log
948
949    END INTERFACE
950
951
952
953    INTERFACE
954
955       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
956                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
957          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
958          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
959          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
960          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
961          REAL                          ::  wert
962          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
963          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
964
965       END SUBROUTINE global_min_max
966
967    END INTERFACE
968
969    SAVE
970
971 END MODULE interfaces
972
973
974
975 MODULE pointer_interfaces
976
977!------------------------------------------------------------------------------!
978! Description:
979! ------------
980! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
981! prognostic_equations
982!------------------------------------------------------------------------------!
983
984    INTERFACE
985
986       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
987
988          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
989          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
990
991       END SUBROUTINE advec_s_bc
992
993    END INTERFACE
994
995
996    SAVE
997
998 END MODULE pointer_interfaces
999
1000
1001
1002
1003 MODULE model_1d
1004
1005!------------------------------------------------------------------------------!
1006! Description:
1007! ------------
1008! Definition of variables for the 1D-model
1009!------------------------------------------------------------------------------!
1010
1011    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
1012                last_dt_change_1d = 0 
1013
1014    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1015
1016    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1017                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1018                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1019                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1020                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1021                vsws1d, vsws1d_m, z01d
1022
1023
1024    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1025                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1026                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1027                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1028
1029    SAVE
1030
1031 END MODULE model_1d
1032
1033
1034
1035
1036 MODULE netcdf_control
1037
1038!------------------------------------------------------------------------------!
1039! Description:
1040! ------------
1041! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1042!------------------------------------------------------------------------------!
1043
1044    USE control_parameters
1045#if defined( __netcdf )
1046    USE netcdf
1047#endif
1048
1049    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 27, dots_max = 100
1050
1051    INTEGER ::  dots_num = 23
1052
1053    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1054         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1055            'z_i   ' /)
1056
1057    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1058         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1059            'z_i   ' /)
1060
1061    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1062          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1063             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1064             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'npt_max', 'npt_min', 'x*2    ', &
1065             'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', 'w*2    ', 'u"2    ', &
1066             'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1067
1068    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1069          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1070             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1071             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'number ', 'number ', 'm2     ', &
1072             'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1073             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1074
1075    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1076          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1077             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1078             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1079             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1080             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1081
1082    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1083          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1084             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1085             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1086             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1087             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1088
1089    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1090
1091    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1092
1093    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1094          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1095             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1096             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1097             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1098             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1099             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1100             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1101             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1102             'not_used        ' /)
1103
1104    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1105          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1106             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1107             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1108             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1109             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1110             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1111             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1112             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1113             'not_used        ' /)
1114
1115    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1116                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1117                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1118                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1119                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1120                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1121                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1122
1123    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1124                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1125                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1126                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1127                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1128                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1129                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1130                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1131                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1132                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1133                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1134                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1135                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1136                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1137                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1138                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1139                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1140                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1141
1142    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1143    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1144    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1145    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1146
1147    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1148    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1149    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1150                                           id_var_z_pr
1151    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1152
1153!
1154!-- masked output
1155    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1156
1157    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1158
1159    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1160                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1161                id_dim_zw_mask, &
1162                id_set_mask, &
1163                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1164                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1165                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1166
1167    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1168
1169    SAVE
1170
1171 END MODULE netcdf_control
1172
1173
1174
1175 MODULE particle_attributes
1176
1177!------------------------------------------------------------------------------!
1178! Description:
1179! ------------
1180! Definition of variables used to compute particle transport
1181!------------------------------------------------------------------------------!
1182
1183    USE array_kind
1184
1185    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1186                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb'
1187
1188#if defined( __parallel )
1189    INTEGER ::  mpi_particle_type
1190#endif
1191    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
1192                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
1193                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1194                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1195                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1196                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1197                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1198                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1199                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
1200                sort_count = 0, total_number_of_particles,                     &
1201                total_number_of_tails = 0
1202
1203    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1204
1205    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1206    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1207
1208    LOGICAL ::  turbulence_effects_on_collision = .FALSE.,                     &
1209                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1210                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1211                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
1212                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
1213                wang_collision_kernel = .FALSE.,                               &
1214                write_particle_statistics = .FALSE.
1215
1216    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1217                vertical_particle_advection = .TRUE.
1218
1219    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1220
1221    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1222                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1223                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1224                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1225                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1226                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1227                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1228                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1229
1230    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1231                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1232                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1233                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1234                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1235
1236    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1237
1238
1239    TYPE particle_type
1240       SEQUENCE
1241       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1242                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1243                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1244       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1245    END TYPE particle_type
1246
1247    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1248    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1249    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1250
1251    TYPE particle_groups_type
1252       SEQUENCE
1253       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1254    END TYPE particle_groups_type
1255
1256    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1257                   particle_groups
1258
1259    SAVE
1260
1261 END MODULE particle_attributes
1262
1263
1264
1265
1266
1267 MODULE pegrid
1268
1269!------------------------------------------------------------------------------!
1270! Description:
1271! ------------
1272! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1273! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1274! MPI-calls.
1275!------------------------------------------------------------------------------!
1276
1277#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1278#if defined( __lc )
1279    USE MPI
1280#else
1281    INCLUDE "mpif.h"
1282#endif
1283#endif
1284    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1285    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1286                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1287                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1288                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1289
1290    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1291                                             hor_index_bounds_previous_run
1292
1293    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1294
1295#if defined( __parallel )
1296#if defined( __mpi2 )
1297    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1298#endif
1299
1300    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, gathered_size,&
1301                ierr, myidx, myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,     &
1302                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1303                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1304                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd, subdomain_size,          &
1305                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1306
1307    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1308
1309#if ! defined ( __check )
1310    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1311#endif
1312
1313
1314    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1315
1316    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1317                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1318                south_border_pe = .FALSE.
1319
1320    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1321                              remain_dims
1322#endif
1323
1324    SAVE
1325
1326 END MODULE pegrid
1327
1328
1329
1330
1331 MODULE profil_parameter
1332
1333!------------------------------------------------------------------------------!
1334! Description:
1335! ------------
1336! Definition of variables which control PROFIL-output
1337!------------------------------------------------------------------------------!
1338
1339    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1340
1341    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1342
1343    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1344                                             cross_normalized_y = ' '
1345
1346    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1347                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1348                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1349                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1350                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1351                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1352                              ' L                  ',                         &
1353                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1354
1355    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1356                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1357                              'pot. temperature in K       ', &
1358                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1359                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1360                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1361                              'mixing length in m          ', &
1362                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1363
1364    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1365                           (/ ' u v                           ', &
1366                              ' pt                            ', &
1367                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1368                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1369                              ' km kh                         ', &
1370                              ' l                             ', &
1371                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1372
1373    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1374
1375    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1376                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1377                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1378                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1379                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1380                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1381                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1382                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1383                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1384                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1385               
1386
1387    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1388             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1389             cross_ts_uymax(20) = &
1390                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1391                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1392                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1393                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1394             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1395             cross_ts_uymin(20) = &
1396                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1397                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1398                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1399                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1400             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1401             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1402             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1403             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1404             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1405             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1406             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1407             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1408
1409    SAVE
1410
1411 END MODULE profil_parameter
1412
1413
1414
1415
1416 MODULE spectrum
1417
1418!------------------------------------------------------------------------------!
1419! Description:
1420! ------------
1421! Definition of quantities used for computing spectra
1422!------------------------------------------------------------------------------!
1423
1424    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1425                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1426    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1427    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1428    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1429                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1430                                              '-power spectrum of v     ', &
1431                                              '-power spectrum of w     ', &
1432                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1433                                              '-power spectrum of q     ' /)
1434    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1435                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1436                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1437                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1438                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1439                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1440
1441    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1442
1443    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1444                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1445                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1446                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1447                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1448                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1449                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1450                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1451                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1452                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1453                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1454                plot_spectra_level(100) = 999999
1455
1456    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1457
1458    SAVE
1459
1460 END MODULE spectrum
1461
1462
1463
1464
1465 MODULE statistics
1466
1467!------------------------------------------------------------------------------!
1468! Description:
1469! ------------
1470! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1471!------------------------------------------------------------------------------!
1472
1473    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1474    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1475    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1476    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1477    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1478    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1479                                              weight_substep, weight_pres
1480    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1481                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1482                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1483                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1484                                              sums_wspts_ws_l,                &
1485                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1486    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1487                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1488                                              sums_up_fraction_l
1489    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1490
1491    SAVE
1492
1493 END MODULE statistics
1494
1495
1496
1497
1498 MODULE transpose_indices
1499
1500!------------------------------------------------------------------------------!
1501! Description:
1502! ------------
1503! Definition of indices for transposed arrays
1504!------------------------------------------------------------------------------!
1505
1506    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1507                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1508                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1509               
1510
1511    SAVE
1512
1513 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.