source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 825

Last change on this file since 825 was 825, checked in by raasch, 12 years ago

New:
---

droplet growth by condensation may include curvature and solution effects.
Steered by new inipar-parameter curvature_solution_effects.
(advec_particles, check_parameters, header, init_cloud_physics, init_particles, modules, parin, read_var_list, write_var_list)

mean/min/max particle radius added as output quantity. (data_output_ptseries, modules)

Changed:


Initialisation of temporary particle array for resorting removed.
(advec_particles)

particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed rvar1|2|3.
(advec_particles, data_output_ptseries, modules, init_particles, particle_boundary_conds)

routine wang_kernel and respective module renamed lpm_collision_kernels.
Package (particle) parameters wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision
replaced by parameter collision_kernel.
(Makefile, advec_particles, check_parameters, diffusion_e, init_3d_model, modules, package_parin, time_integration, new: lpm_collision_kernels, deleted: wang_kernel)

Errors:


  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.2 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 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
9! rvar1|2|3
10! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
11! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
12!
13! Former revisions:
14! -----------------
15! $Id: modules.f90 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch $
16!
17! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
18! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
19!
20! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
21! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
22! New parameter check_restart has been defined which is needed by
23! check_namelist_files only.
24!
25! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
26! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
27!
28! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
29! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
30! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
31! for thread-safe summation in advec_ws.
32!
33! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
34! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
35! +particles_1, particles_2, sort_count
36!
37! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
38! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
39!
40! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
41! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
42!
43! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
44! +gathered_size, subdomain_size
45!
46! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
47! +lpt_av
48!
49! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
50! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
51!
52! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
53! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
54! synchronous_exchange moved to control_parameters
55!
56! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
57! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
58! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
59! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
60! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
61! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
62!
63! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
64! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
65!
66! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
67! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
68! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
69! p_sub renamed p_loc
70!
71! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
72! +synchronous_exchange
73!
74! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
75! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
76! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
77! SOR.
78!
79! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
80! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
81! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
82! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
83! +coupling_topology
84! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
85! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
86! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
87! +flux_s_sa, +diss_s_sa
88! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
89! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
90! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
91! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
92! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
93! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
94! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
95! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
96! pegrid.
97! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
98! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
99! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
100! of turbulent fluxes in the advection routines.
101! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
102! in prognostic_equations.
103! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
104! in ws-scheme.
105! Changed length of string run_description_header
106!
107! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
108! +collective_wait in pegrid
109!
110! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
111! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
112! to 9999999.9
113!
114! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
115! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
116! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
117! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
118!
119! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
120! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
121! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
122! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
123!
124! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
125! parameters for masked output are replaced by arrays
126!
127! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
128! character length of dopr_unit enlarged
129!
130! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
131! -replace_char, replace_by
132!
133! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
134! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
135! -nc_format_mask, -format_parallel_io
136!
137! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
138! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
139!
140! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
141! -var_ts: replaced by dots_max,
142! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
143! from gfortran compiler
144! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
145! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
146!
147! Branch revisions:
148! -----------------
149! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
150! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
151!
152! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
153! default scheme
154! indices: nbgp=3 set as default value
155!
156! Former revisions:
157! -----------------
158! $Id: modules.f90 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch $
159!
160! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
161! +prho, prho_1
162! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
163! +output_for_t0
164! translation error of actual -> current revisions fixed
165! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
166! typographical error in dots_unit fixed
167! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
168! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
169! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
170! topography color in dvrp_variables,
171! vertical_particle_advection is a 1d-array,
172! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
173! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
174! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
175! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
176! default value of grid_matching changed to strict
177! +shf_av, qsws_av
178!
179! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
180! +topography_grid_convention
181! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
182! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
183!
184! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
185! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
186! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
187! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
188! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
189! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
190! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
191! -myid_char_14
192!
193! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
194! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
195! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
196! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
197! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
198! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
199! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
200!
201! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
202! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
203! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
204! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
205! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
206! uswst*, vswst*
207!
208! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
209! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
210! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
211! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
212!
213! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
214! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
215! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
216! var_hom and var_sum renamed pr_palm
217!
218! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
219! +return_addres, return_username
220! Cpp-directive lcmuk renamed lc
221!
222! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
223! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
224! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
225! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
226! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
227! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
228! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
229! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
230! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
231! setting of palm version moved to main program
232!
233! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
234! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
235! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
236! Bugfix: p is not a pointer
237!
238! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
239!
240! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
241! version 3.1b (last under RCS control)
242!
243! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
244! Initial revision
245!
246!
247! Description:
248! ------------
249! Definition of variables for special advection schemes
250!------------------------------------------------------------------------------!
251
252    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
253
254    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
255    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
256                                          spl_tri_zw
257
258    SAVE
259
260 END MODULE advection
261
262
263
264
265 MODULE array_kind
266
267!------------------------------------------------------------------------------!
268! Description:
269! ------------
270! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
271! precision variables)
272!------------------------------------------------------------------------------!
273
274    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
275                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
276
277    SAVE
278
279 END MODULE array_kind
280
281
282
283
284 MODULE arrays_3d
285
286!------------------------------------------------------------------------------!
287! Description:
288! ------------
289! Definition of all arrays defined on the computational grid
290!------------------------------------------------------------------------------!
291
292    USE array_kind
293
294    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
295          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
296          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
297          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
298          w_subs, zu, zw
299
300    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
301          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
302          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
303          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
304          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
305          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
306
307    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
308          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
309          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
310          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
311
312    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
313          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
314          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
315          vsws_m, vswst_m
316
317    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
318          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
319          l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,    &
320          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, flux_l_pt,          &
321          diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, flux_l_sa,        &
322          diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w
323
324    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
325          ql_v, ql_vp
326
327    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
328          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
329          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
330          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
331
332    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
333          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
334          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
335          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
336
337    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
338
339    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
340                                           gamma_y, gamma_z
341
342    SAVE
343
344 END MODULE arrays_3d
345
346
347
348
349 MODULE averaging
350
351!------------------------------------------------------------------------------!
352! Description:
353! ------------
354! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
355!------------------------------------------------------------------------------!
356
357    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
358                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
359
360    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
361          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
362          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
363          w_av
364 END MODULE averaging
365
366
367
368 MODULE cloud_parameters
369
370!------------------------------------------------------------------------------!
371! Description:
372! ------------
373! Definition of variables and constants for cloud physics
374!------------------------------------------------------------------------------!
375
376    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
377
378    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
379              effective_coll_efficiency,                                       &
380              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
381              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
382              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
383              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
384              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
385              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
386              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
387              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
388
389    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
390
391    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
392                                          precipitation_rate
393
394    SAVE
395
396 END MODULE cloud_parameters
397
398
399
400
401 MODULE constants
402
403!------------------------------------------------------------------------------!
404! Description:
405! ------------
406! Definition of general constants
407!------------------------------------------------------------------------------!
408
409    REAL    ::  pi = 3.141592654
410    REAL    ::  adv_sca_5, adv_sca_3, adv_mom_5, adv_mom_3
411   
412
413    SAVE
414
415 END MODULE constants
416
417
418
419
420 MODULE control_parameters
421
422!------------------------------------------------------------------------------!
423! Description:
424! ------------
425! Definition of parameters for program control
426!------------------------------------------------------------------------------!
427
428    TYPE plot_precision
429       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
430       INTEGER           ::  precision
431    END TYPE plot_precision
432
433    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
434                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
435                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
436                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
437                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
438
439    TYPE file_status
440       LOGICAL ::  opened, opened_before
441    END TYPE file_status
442   
443    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
444
445    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
446                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
447
448    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
449    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
450    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
451    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
452    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
453    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
454    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
455    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
456    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
457                             loop_optimization = 'default', &
458                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
459                             psolver = 'poisfft', &
460                             scalar_advec = 'ws-scheme'
461    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
462                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
463                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
464                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
465                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
466                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
467                             bc_sa_t = 'neumann', &
468                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
469                             canopy_mode = 'block', &
470                             coupling_mode = 'uncoupled', &
471                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
472                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
473                             fft_method = 'system-specific', &
474                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
475                             random_generator = 'numerical-recipes', &
476                             return_addres, return_username, &
477                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
478    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
479    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
480    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
481    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
482    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
483    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
484
485    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
486    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
487    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
488                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
489    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
490         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
491
492    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
493    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
494    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
495
496    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
497    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
498
499    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
500                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
501                coupling_topology = 0, &
502                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
503                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
504                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
505                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
506                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
507                dp_level_ind_b = 0, &
508                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
509                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
510                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
511                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
512                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
513                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
514                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
515                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
516                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
517                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
518                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
519                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
520                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
521                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
522                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
523
524    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
525                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
526                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
527                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
528                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
529                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
530                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
531                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
532                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
533                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
534                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
535                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
536                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
537                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
538                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
539                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
540
541#if defined ( __check )
542    INTEGER :: check_restart = 0
543#endif
544
545    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
546
547    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
548    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
549                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
550
551    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
552                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
553                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
554                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
555                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
556                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
557                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
558                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
559                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
560                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
561                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
562                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
563                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
564                dissipation_control = .FALSE., do2d_at_begin = .FALSE., &
565                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
566                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
567                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
568                disturbance_created = .FALSE., &
569                exchange_mg = .FALSE., &
570                first_call_advec_particles = .TRUE., &
571                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
572                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
573                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
574                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
575                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
576                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
577                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
578                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
579                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
580                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
581                precipitation = .FALSE., profil_output = .FALSE., &
582                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
583                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
584                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
585                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
586                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
587                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
588                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
589                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
590                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
591                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
592                ws_scheme_mom = .FALSE.
593
594    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
595                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
596
597    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
598             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
599             atmos_ocean_sign = 1.0, &
600             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
601             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
602             bottom_salinityflux = 0.0, &
603             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
604             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
605             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
606             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
607             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
608             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
609             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
610             disturbance_energy_limit = 0.01, &
611             disturbance_level_b = -9999999.9, &
612             disturbance_level_t = -9999999.9, &
613             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
614             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
615             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
616             dt_data_output = 9999999.9, &
617             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
618             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
619             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
620             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
621             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
622             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
623             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
624             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
625             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
626             end_time = 0.0, &
627             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
628             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
629             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
630             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
631             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
632             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
633             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
634             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
635             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
636             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
637             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
638             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
639             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
640             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
641             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
642             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
643             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
644             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
645             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
646             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
647             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
648             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
649             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
650             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
651             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
652             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
653             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
654             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
655             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
656             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
657             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
658             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
659             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
660             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
661             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
662             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
663             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
664             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
665             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
666             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
667             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
668             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
669             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
670             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
671
672    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
673             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
674             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
675             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
676             mask_scale(3), &
677             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
678             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
679             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
680             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
681             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
682             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
683             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
684             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
685             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
686             time_domask(max_masks) = 0.0, &
687             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
688             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
689             v_profile(100) = 9999999.9, &
690             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
691             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
692             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
693             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
694             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
695             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
696             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
697             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
698             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
699             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
700
701    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
702
703    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
704        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
705    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
706        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
707   
708!
709!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
710       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
711
712    SAVE
713
714 END MODULE control_parameters
715
716
717
718
719 MODULE cpulog
720
721!------------------------------------------------------------------------------!
722! Description:
723! ------------
724! Definition of variables for cpu-time measurements
725!------------------------------------------------------------------------------!
726
727    REAL ::  initial_wallclock_time
728
729    TYPE logpoint
730       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
731       INTEGER            ::  counts
732       CHARACTER (LEN=20) ::  place
733    END TYPE logpoint
734
735    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
736                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
737                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
738                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
739
740    SAVE
741
742 END MODULE cpulog
743
744
745
746
747 MODULE dvrp_variables
748
749!------------------------------------------------------------------------------!
750! Description:
751! ------------
752! Definition of variables used with dvrp-software
753!------------------------------------------------------------------------------!
754
755    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
756                           particle_dvrpsize = 'none'
757
758    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
759                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
760
761    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
762                           dvrp_file      = 'default',                    &
763                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
764                           dvrp_password  = '********',                   &
765                           dvrp_username  = ' '
766
767    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
768                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
769                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
770                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
771                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
772                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
773                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
774                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
775
776    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
777
778    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
779                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
780                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
781
782    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
783                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
784                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
785                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
786
787    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
788                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
789
790    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
791                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
792
793#if defined( __decalpha )
794    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
795                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
796                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
797                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
798
799    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
800                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
801                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
802                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
803                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
804
805    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
806                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
807                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
808                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
809                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
810                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
811                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
812                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
813                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
814                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
815                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
816                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
817                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
818                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
819                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
820#else
821    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
822
823    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
824
825    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
826                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
827                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
828                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
829                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
830                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
831
832    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
833                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
834                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
835                                     -1.0, 1.0 /
836
837    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
838                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
839                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
840                             0.1, 0.4, 0.1 /
841
842    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
843                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
844
845    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
846                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
847#endif
848
849    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
850
851    TYPE steering
852       CHARACTER (LEN=20) ::  name
853       REAL(4)            ::  min, max
854       INTEGER            ::  imin, imax
855    END TYPE steering
856
857    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
858
859    SAVE
860
861 END MODULE dvrp_variables
862
863
864
865
866 MODULE grid_variables
867
868!------------------------------------------------------------------------------!
869! Description:
870! ------------
871! Definition of grid spacings
872!------------------------------------------------------------------------------!
873
874    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
875
876    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
877
878    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
879                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
880                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
881                                          zu_s_inner, zw_w_inner
882
883    SAVE
884
885 END MODULE grid_variables
886
887
888
889
890 MODULE indices
891
892!------------------------------------------------------------------------------!
893! Description:
894! ------------
895! Definition of array bounds and number of gridpoints
896!------------------------------------------------------------------------------!
897
898    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
899                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
900                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
901                nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff               
902
903
904    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
905                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
906
907    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
908                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
909
910
911    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: boundary_flags,                    &
912                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
913                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
914                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
915                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
916
917    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
918
919    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
920                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
921                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
922                wall_flags_10
923
924    SAVE
925
926 END MODULE indices
927
928
929
930
931 MODULE interfaces
932
933!------------------------------------------------------------------------------!
934! Description:
935! ------------
936! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
937!------------------------------------------------------------------------------!
938
939    INTERFACE
940
941       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
942
943          USE cpulog
944
945          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
946          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
947          TYPE(logpoint)              ::  log_event
948
949       END SUBROUTINE cpu_log
950
951    END INTERFACE
952
953
954
955    INTERFACE
956
957       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
958                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
959          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
960          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
961          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
962          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
963          REAL                          ::  wert
964          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
965          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
966
967       END SUBROUTINE global_min_max
968
969    END INTERFACE
970
971    SAVE
972
973 END MODULE interfaces
974
975
976
977 MODULE pointer_interfaces
978
979!------------------------------------------------------------------------------!
980! Description:
981! ------------
982! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
983! prognostic_equations
984!------------------------------------------------------------------------------!
985
986    INTERFACE
987
988       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
989
990          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
991          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
992
993       END SUBROUTINE advec_s_bc
994
995    END INTERFACE
996
997
998    SAVE
999
1000 END MODULE pointer_interfaces
1001
1002
1003
1004
1005 MODULE model_1d
1006
1007!------------------------------------------------------------------------------!
1008! Description:
1009! ------------
1010! Definition of variables for the 1D-model
1011!------------------------------------------------------------------------------!
1012
1013    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
1014                last_dt_change_1d = 0 
1015
1016    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1017
1018    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1019                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1020                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1021                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1022                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1023                vsws1d, vsws1d_m, z01d
1024
1025
1026    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1027                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1028                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1029                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1030
1031    SAVE
1032
1033 END MODULE model_1d
1034
1035
1036
1037
1038 MODULE netcdf_control
1039
1040!------------------------------------------------------------------------------!
1041! Description:
1042! ------------
1043! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1044!------------------------------------------------------------------------------!
1045
1046    USE control_parameters
1047#if defined( __netcdf )
1048    USE netcdf
1049#endif
1050
1051    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1052
1053    INTEGER ::  dots_num = 23
1054
1055    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1056         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1057            'z_i   ' /)
1058
1059    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1060         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1061            'z_i   ' /)
1062
1063    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1064          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1065             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1066             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1067             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1068             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1069
1070    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1071          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1072             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1073             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1074             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1075             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1076
1077    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1078          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1079             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1080             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1081             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1082             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1083
1084    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1085          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1086             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1087             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1088             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1089             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1090
1091    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1092
1093    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1094
1095    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1096          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1097             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1098             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1099             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1100             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1101             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1102             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1103             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1104             'not_used        ' /)
1105
1106    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1107          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1108             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1109             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1110             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1111             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1112             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1113             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1114             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1115             'not_used        ' /)
1116
1117    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1118                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1119                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1120                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1121                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1122                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1123                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1124
1125    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1126                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1127                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1128                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1129                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1130                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1131                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1132                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1133                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1134                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1135                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1136                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1137                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1138                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1139                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1140                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1141                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1142                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1143
1144    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1145    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1146    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1147    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1148
1149    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1150    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1151    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1152                                           id_var_z_pr
1153    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1154
1155!
1156!-- masked output
1157    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1158
1159    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1160
1161    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1162                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1163                id_dim_zw_mask, &
1164                id_set_mask, &
1165                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1166                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1167                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1168
1169    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1170
1171    SAVE
1172
1173 END MODULE netcdf_control
1174
1175
1176
1177 MODULE particle_attributes
1178
1179!------------------------------------------------------------------------------!
1180! Description:
1181! ------------
1182! Definition of variables used to compute particle transport
1183!------------------------------------------------------------------------------!
1184
1185    USE array_kind
1186
1187    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1188                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1189                            collision_kernel = 'none'
1190
1191#if defined( __parallel )
1192    INTEGER ::  mpi_particle_type
1193#endif
1194    INTEGER ::  ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t,                  &
1195                iran_part = -1234567, maximum_number_of_particles = 1000,      &
1196                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1197                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1198                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1199                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1200                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1201                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1202                particle_file_count = 0, skip_particles_for_tail = 100,        &
1203                sort_count = 0, total_number_of_particles,                     &
1204                total_number_of_tails = 0
1205
1206    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1207
1208    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1209    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1210
1211    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1212                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1213                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1214                uniform_particles = .TRUE., use_particle_tails = .FALSE.,      &
1215                use_sgs_for_particles = .FALSE.,                               &
1216                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1217
1218    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1219                vertical_particle_advection = .TRUE.
1220
1221    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1222
1223    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1224                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1225                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1226                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1227                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1228                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1229                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1230                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1231
1232    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1233                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1234                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1235                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1236                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1237
1238    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1239
1240
1241    TYPE particle_type
1242       SEQUENCE
1243       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1244                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1245                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1246       INTEGER ::  color, group, tailpoints, tail_id
1247    END TYPE particle_type
1248
1249    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1250    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1251    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1252
1253    TYPE particle_groups_type
1254       SEQUENCE
1255       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1256    END TYPE particle_groups_type
1257
1258    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1259                   particle_groups
1260
1261    SAVE
1262
1263 END MODULE particle_attributes
1264
1265
1266
1267
1268
1269 MODULE pegrid
1270
1271!------------------------------------------------------------------------------!
1272! Description:
1273! ------------
1274! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1275! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1276! MPI-calls.
1277!------------------------------------------------------------------------------!
1278
1279#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1280#if defined( __lc )
1281    USE MPI
1282#else
1283    INCLUDE "mpif.h"
1284#endif
1285#endif
1286    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1287    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1288                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1289                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1290                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1291
1292    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1293                                             hor_index_bounds_previous_run
1294
1295    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1296
1297#if defined( __parallel )
1298#if defined( __mpi2 )
1299    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1300#endif
1301
1302    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, gathered_size,&
1303                ierr, myidx, myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,     &
1304                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1305                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1306                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd, subdomain_size,          &
1307                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1308
1309    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1310
1311#if ! defined ( __check )
1312    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1313#endif
1314
1315
1316    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1317
1318    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1319                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1320                south_border_pe = .FALSE.
1321
1322    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1323                              remain_dims
1324#endif
1325
1326    SAVE
1327
1328 END MODULE pegrid
1329
1330
1331
1332
1333 MODULE profil_parameter
1334
1335!------------------------------------------------------------------------------!
1336! Description:
1337! ------------
1338! Definition of variables which control PROFIL-output
1339!------------------------------------------------------------------------------!
1340
1341    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1342
1343    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1344
1345    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1346                                             cross_normalized_y = ' '
1347
1348    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1349                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1350                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1351                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1352                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1353                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1354                              ' L                  ',                         &
1355                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1356
1357    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1358                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1359                              'pot. temperature in K       ', &
1360                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1361                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1362                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1363                              'mixing length in m          ', &
1364                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1365
1366    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1367                           (/ ' u v                           ', &
1368                              ' pt                            ', &
1369                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1370                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1371                              ' km kh                         ', &
1372                              ' l                             ', &
1373                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1374
1375    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1376
1377    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1378                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1379                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1380                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1381                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1382                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1383                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1384                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1385                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1386                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1387               
1388
1389    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1390             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1391             cross_ts_uymax(20) = &
1392                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1393                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1394                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1395                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1396             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1397             cross_ts_uymin(20) = &
1398                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1399                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1400                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1401                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1402             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1403             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1404             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1405             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1406             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1407             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1408             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1409             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1410
1411    SAVE
1412
1413 END MODULE profil_parameter
1414
1415
1416
1417
1418 MODULE spectrum
1419
1420!------------------------------------------------------------------------------!
1421! Description:
1422! ------------
1423! Definition of quantities used for computing spectra
1424!------------------------------------------------------------------------------!
1425
1426    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1427                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1428    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1429    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1430    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1431                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1432                                              '-power spectrum of v     ', &
1433                                              '-power spectrum of w     ', &
1434                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1435                                              '-power spectrum of q     ' /)
1436    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1437                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1438                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1439                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1440                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1441                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1442
1443    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1444
1445    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1446                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1455                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1456                plot_spectra_level(100) = 999999
1457
1458    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1459
1460    SAVE
1461
1462 END MODULE spectrum
1463
1464
1465
1466
1467 MODULE statistics
1468
1469!------------------------------------------------------------------------------!
1470! Description:
1471! ------------
1472! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1473!------------------------------------------------------------------------------!
1474
1475    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1476    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1477    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1478    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1479    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1480    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1481                                              weight_substep, weight_pres
1482    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1483                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1484                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1485                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1486                                              sums_wspts_ws_l,                &
1487                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1488    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1489                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1490                                              sums_up_fraction_l
1491    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1492
1493    SAVE
1494
1495 END MODULE statistics
1496
1497
1498
1499
1500 MODULE transpose_indices
1501
1502!------------------------------------------------------------------------------!
1503! Description:
1504! ------------
1505! Definition of indices for transposed arrays
1506!------------------------------------------------------------------------------!
1507
1508    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1509                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1510                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1511               
1512
1513    SAVE
1514
1515 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.