source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 829

Last change on this file since 829 was 829, checked in by raasch, 12 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.5 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: modules.f90 829 2012-02-21 12:24:53Z raasch $
11!
12! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
13! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
14! particle feature color renamed class
15!
16! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
17! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
18! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
19! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
20! rvar1|2|3
21! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
22! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
23!
24! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
25! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
26!
27! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
28! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
29! New parameter check_restart has been defined which is needed by
30! check_namelist_files only.
31!
32! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
33! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
34!
35! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
36! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
37! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
38! for thread-safe summation in advec_ws.
39!
40! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
41! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
42! +particles_1, particles_2, sort_count
43!
44! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
45! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
46!
47! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
48! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
49!
50! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
51! +gathered_size, subdomain_size
52!
53! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
54! +lpt_av
55!
56! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
57! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
58!
59! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
60! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
61! synchronous_exchange moved to control_parameters
62!
63! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
64! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
65! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
66! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
67! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
68! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
69!
70! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
71! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
72!
73! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
74! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
75! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
76! p_sub renamed p_loc
77!
78! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
79! +synchronous_exchange
80!
81! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
82! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
83! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
84! SOR.
85!
86! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
87! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
88! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
89! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
90! +coupling_topology
91! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
92! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
93! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
94! +flux_s_sa, +diss_s_sa
95! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
96! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
97! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
98! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
99! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
100! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
101! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
102! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
103! pegrid.
104! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
105! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
106! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
107! of turbulent fluxes in the advection routines.
108! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
109! in prognostic_equations.
110! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
111! in ws-scheme.
112! Changed length of string run_description_header
113!
114! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
115! +collective_wait in pegrid
116!
117! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
118! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
119! to 9999999.9
120!
121! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
122! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
123! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
124! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
125!
126! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
127! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
128! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
129! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
130!
131! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
132! parameters for masked output are replaced by arrays
133!
134! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
135! character length of dopr_unit enlarged
136!
137! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
138! -replace_char, replace_by
139!
140! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
141! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
142! -nc_format_mask, -format_parallel_io
143!
144! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
145! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
146!
147! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
148! -var_ts: replaced by dots_max,
149! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
150! from gfortran compiler
151! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
152! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
153!
154! Branch revisions:
155! -----------------
156! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
157! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
158!
159! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
160! default scheme
161! indices: nbgp=3 set as default value
162!
163! Former revisions:
164! -----------------
165! $Id: modules.f90 829 2012-02-21 12:24:53Z raasch $
166!
167! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
168! +prho, prho_1
169! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
170! +output_for_t0
171! translation error of actual -> current revisions fixed
172! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
173! typographical error in dots_unit fixed
174! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
175! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
176! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
177! topography color in dvrp_variables,
178! vertical_particle_advection is a 1d-array,
179! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
180! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
181! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
182! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
183! default value of grid_matching changed to strict
184! +shf_av, qsws_av
185!
186! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
187! +topography_grid_convention
188! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
189! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
190!
191! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
192! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
193! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
194! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
195! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
196! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
197! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
198! -myid_char_14
199!
200! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
201! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
202! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
203! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
204! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
205! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
206! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
207!
208! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
209! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
210! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
211! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
212! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
213! uswst*, vswst*
214!
215! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
216! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
217! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
218! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
219!
220! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
221! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
222! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
223! var_hom and var_sum renamed pr_palm
224!
225! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
226! +return_addres, return_username
227! Cpp-directive lcmuk renamed lc
228!
229! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
230! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
231! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
232! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
233! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
234! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
235! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
236! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
237! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
238! setting of palm version moved to main program
239!
240! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
241! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
242! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
243! Bugfix: p is not a pointer
244!
245! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
246!
247! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
248! version 3.1b (last under RCS control)
249!
250! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
251! Initial revision
252!
253!
254! Description:
255! ------------
256! Definition of variables for special advection schemes
257!------------------------------------------------------------------------------!
258
259    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
260
261    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
262    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
263                                          spl_tri_zw
264
265    SAVE
266
267 END MODULE advection
268
269
270
271
272 MODULE array_kind
273
274!------------------------------------------------------------------------------!
275! Description:
276! ------------
277! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
278! precision variables)
279!------------------------------------------------------------------------------!
280
281    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
282                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
283
284    SAVE
285
286 END MODULE array_kind
287
288
289
290
291 MODULE arrays_3d
292
293!------------------------------------------------------------------------------!
294! Description:
295! ------------
296! Definition of all arrays defined on the computational grid
297!------------------------------------------------------------------------------!
298
299    USE array_kind
300
301    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
302          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
303          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
304          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
305          w_subs, zu, zw
306
307    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
308          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
309          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
310          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
311          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
312          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
313
314    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
315          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
316          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
317          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
318
319    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
320          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
321          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
322          vsws_m, vswst_m
323
324    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
325          canopy_heat_flux, cdc, d, diss, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai,     &
326          l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l,    &
327          v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, flux_l_pt,          &
328          diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, flux_l_sa,        &
329          diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w
330
331    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
332          ql_v, ql_vp
333
334    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
335          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
336          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
337          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
338
339    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
340          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
341          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
342          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
343
344    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
345
346    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
347                                           gamma_y, gamma_z
348
349    SAVE
350
351 END MODULE arrays_3d
352
353
354
355
356 MODULE averaging
357
358!------------------------------------------------------------------------------!
359! Description:
360! ------------
361! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
362!------------------------------------------------------------------------------!
363
364    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
365                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
366
367    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
368          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
369          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
370          w_av
371 END MODULE averaging
372
373
374
375 MODULE cloud_parameters
376
377!------------------------------------------------------------------------------!
378! Description:
379! ------------
380! Definition of variables and constants for cloud physics
381!------------------------------------------------------------------------------!
382
383    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
384
385    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
386              effective_coll_efficiency,                                       &
387              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
388              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
389              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
390              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
391              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
392              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
393              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
394              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
395
396    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
397
398    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
399                                          precipitation_rate
400
401    SAVE
402
403 END MODULE cloud_parameters
404
405
406
407
408 MODULE constants
409
410!------------------------------------------------------------------------------!
411! Description:
412! ------------
413! Definition of general constants
414!------------------------------------------------------------------------------!
415
416    REAL    ::  pi = 3.141592654
417    REAL    ::  adv_sca_5, adv_sca_3, adv_mom_5, adv_mom_3
418   
419
420    SAVE
421
422 END MODULE constants
423
424
425
426
427 MODULE control_parameters
428
429!------------------------------------------------------------------------------!
430! Description:
431! ------------
432! Definition of parameters for program control
433!------------------------------------------------------------------------------!
434
435    TYPE plot_precision
436       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
437       INTEGER           ::  precision
438    END TYPE plot_precision
439
440    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
441                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
442                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
443                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
444                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
445
446    TYPE file_status
447       LOGICAL ::  opened, opened_before
448    END TYPE file_status
449   
450    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
451
452    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
453                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
454
455    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
456    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
457    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
458    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
459    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
460    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
461    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
462    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
463    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
464                             loop_optimization = 'default', &
465                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
466                             psolver = 'poisfft', &
467                             scalar_advec = 'ws-scheme'
468    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
469                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
470                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
471                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
472                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
473                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
474                             bc_sa_t = 'neumann', &
475                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
476                             canopy_mode = 'block', &
477                             coupling_mode = 'uncoupled', &
478                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
479                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
480                             fft_method = 'system-specific', &
481                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
482                             random_generator = 'numerical-recipes', &
483                             return_addres, return_username, &
484                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
485    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
486    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
487    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
488    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
489    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
490    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
491
492    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
493    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
494    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
495                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
496    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
497         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
498
499    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
500    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
501    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
502
503    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
504    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
505
506    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
507                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
508                coupling_topology = 0, &
509                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
510                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
511                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
512                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
513                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
514                dp_level_ind_b = 0, &
515                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
516                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
517                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
518                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
519                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
520                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
521                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
522                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
523                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
524                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
525                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
526                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
527                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
528                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
529                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
530
531    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
532                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
533                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
534                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
535                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
536                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
537                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
538                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
539                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
540                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
541                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
542                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
543                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
544                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
545                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
546                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
547
548#if defined ( __check )
549    INTEGER :: check_restart = 0
550#endif
551
552    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
553
554    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
555    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
556                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
557
558    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
559                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
560                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
561                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
562                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
563                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
564                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
565                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
566                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
567                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
568                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
569                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
570                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
571                dissipation_control = .FALSE., do2d_at_begin = .FALSE., &
572                do3d_at_begin = .FALSE., do3d_compress = .FALSE., &
573                do_sum = .FALSE., dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
574                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
575                disturbance_created = .FALSE., &
576                exchange_mg = .FALSE., &
577                first_call_advec_particles = .TRUE., &
578                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
579                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
580                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
581                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
582                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
583                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
584                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
585                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
586                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
587                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
588                precipitation = .FALSE., profil_output = .FALSE., &
589                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
590                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
591                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
592                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
593                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
594                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
595                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
596                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
597                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
598                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
599                ws_scheme_mom = .FALSE.
600
601    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
602                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
603
604    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
605             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
606             atmos_ocean_sign = 1.0, &
607             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
608             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
609             bottom_salinityflux = 0.0, &
610             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
611             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
612             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
613             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
614             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
615             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
616             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
617             disturbance_energy_limit = 0.01, &
618             disturbance_level_b = -9999999.9, &
619             disturbance_level_t = -9999999.9, &
620             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
621             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
622             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
623             dt_data_output = 9999999.9, &
624             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
625             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
626             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
627             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
628             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
629             dt_max = 20.0, dt_prel = 9999999.9, dt_restart = 9999999.9, &
630             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
631             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
632             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
633             end_time = 0.0, &
634             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
635             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
636             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
637             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
638             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
639             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
640             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
641             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
642             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
643             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
644             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
645             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
646             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
647             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
648             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
649             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
650             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
651             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
652             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
653             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
654             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
655             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
656             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
657             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
658             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
659             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
660             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
661             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
662             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
663             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
664             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
665             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
666             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
667             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
668             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
669             time_prel = 0.0, time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
670             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
671             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
672             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
673             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
674             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
675             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
676             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
677             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
678
679    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
680             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
681             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
682             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
683             mask_scale(3), &
684             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
685             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
686             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
687             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
688             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
689             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
690             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
691             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
692             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
693             time_domask(max_masks) = 0.0, &
694             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
695             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
696             v_profile(100) = 9999999.9, &
697             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
698             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
699             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
700             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
701             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
702             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
703             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
704             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
705             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
706             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
707
708    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
709
710    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
711        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
712    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
713        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
714   
715!
716!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
717       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
718
719    SAVE
720
721 END MODULE control_parameters
722
723
724
725
726 MODULE cpulog
727
728!------------------------------------------------------------------------------!
729! Description:
730! ------------
731! Definition of variables for cpu-time measurements
732!------------------------------------------------------------------------------!
733
734    REAL ::  initial_wallclock_time
735
736    TYPE logpoint
737       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
738       INTEGER            ::  counts
739       CHARACTER (LEN=20) ::  place
740    END TYPE logpoint
741
742    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
743                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
744                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
745                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
746
747    SAVE
748
749 END MODULE cpulog
750
751
752
753
754 MODULE dvrp_variables
755
756!------------------------------------------------------------------------------!
757! Description:
758! ------------
759! Definition of variables used with dvrp-software
760!------------------------------------------------------------------------------!
761
762    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
763                           particle_dvrpsize = 'none'
764
765    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
766                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
767
768    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
769                           dvrp_file      = 'default',                    &
770                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
771                           dvrp_password  = '********',                   &
772                           dvrp_username  = ' '
773
774    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
775                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
776                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
777                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
778                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
779                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
780                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
781                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
782
783    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
784
785    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
786                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
787                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
788
789    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
790                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
791                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
792                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
793
794    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
795                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
796
797    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
798                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
799
800#if defined( __decalpha )
801    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
802                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
803                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
804                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
805
806    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
807                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
808                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
809                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
810                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
811
812    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
813                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
814                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
815                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
816                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
817                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
818                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
819                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
820                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
821                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
822                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
823                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
824                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
825                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
826                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
827#else
828    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
829
830    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
831
832    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
833                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
834                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
835                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
836                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
837                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
838
839    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
840                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
841                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
842                                     -1.0, 1.0 /
843
844    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
845                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
846                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
847                             0.1, 0.4, 0.1 /
848
849    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
850                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
851
852    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
853                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
854#endif
855
856    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
857
858    TYPE steering
859       CHARACTER (LEN=20) ::  name
860       REAL(4)            ::  min, max
861       INTEGER            ::  imin, imax
862    END TYPE steering
863
864    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
865
866    SAVE
867
868 END MODULE dvrp_variables
869
870
871
872
873 MODULE grid_variables
874
875!------------------------------------------------------------------------------!
876! Description:
877! ------------
878! Definition of grid spacings
879!------------------------------------------------------------------------------!
880
881    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
882
883    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
884
885    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
886                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
887                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
888                                          zu_s_inner, zw_w_inner
889
890    SAVE
891
892 END MODULE grid_variables
893
894
895
896
897 MODULE indices
898
899!------------------------------------------------------------------------------!
900! Description:
901! ------------
902! Definition of array bounds and number of gridpoints
903!------------------------------------------------------------------------------!
904
905    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
906                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
907                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
908                nza, nzb, nzb_diff, nzt, nzta, nzt_diff               
909
910
911    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
912                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
913
914    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
915                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
916
917
918    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: boundary_flags,                    &
919                ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner, mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner,  &
920                nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer,&
921                nzb_s_inner, nzb_s_outer, nzb_u_inner, nzb_u_outer,            &
922                nzb_v_inner, nzb_v_outer, nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
923
924    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
925
926    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::  wall_flags_1,           &
927                wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5,        &
928                wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9,        &
929                wall_flags_10
930
931    SAVE
932
933 END MODULE indices
934
935
936
937
938 MODULE interfaces
939
940!------------------------------------------------------------------------------!
941! Description:
942! ------------
943! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
944!------------------------------------------------------------------------------!
945
946    INTERFACE
947
948       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
949
950          USE cpulog
951
952          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
953          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
954          TYPE(logpoint)              ::  log_event
955
956       END SUBROUTINE cpu_log
957
958    END INTERFACE
959
960
961
962    INTERFACE
963
964       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
965                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
966          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
967          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
968          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
969          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
970          REAL                          ::  wert
971          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
972          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
973
974       END SUBROUTINE global_min_max
975
976    END INTERFACE
977
978    SAVE
979
980 END MODULE interfaces
981
982
983
984 MODULE pointer_interfaces
985
986!------------------------------------------------------------------------------!
987! Description:
988! ------------
989! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
990! prognostic_equations
991!------------------------------------------------------------------------------!
992
993    INTERFACE
994
995       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
996
997          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
998          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
999
1000       END SUBROUTINE advec_s_bc
1001
1002    END INTERFACE
1003
1004
1005    SAVE
1006
1007 END MODULE pointer_interfaces
1008
1009
1010
1011
1012 MODULE model_1d
1013
1014!------------------------------------------------------------------------------!
1015! Description:
1016! ------------
1017! Definition of variables for the 1D-model
1018!------------------------------------------------------------------------------!
1019
1020    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
1021                last_dt_change_1d = 0 
1022
1023    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1024
1025    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1026                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1027                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1028                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1029                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1030                vsws1d, vsws1d_m, z01d
1031
1032
1033    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1034                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1035                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1036                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1037
1038    SAVE
1039
1040 END MODULE model_1d
1041
1042
1043
1044
1045 MODULE netcdf_control
1046
1047!------------------------------------------------------------------------------!
1048! Description:
1049! ------------
1050! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1051!------------------------------------------------------------------------------!
1052
1053    USE control_parameters
1054#if defined( __netcdf )
1055    USE netcdf
1056#endif
1057
1058    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1059
1060    INTEGER ::  dots_num = 23
1061
1062    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1063         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1064            'z_i   ' /)
1065
1066    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1067         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1068            'z_i   ' /)
1069
1070    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1071          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1072             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1073             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1074             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1075             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1076
1077    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1078          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1079             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1080             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1081             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1082             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1083
1084    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1085          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1086             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1087             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1088             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1089             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1090
1091    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1092          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1093             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1094             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1095             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1096             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1097
1098    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1099
1100    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1101
1102    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1103          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1104             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1105             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1106             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1107             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1108             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1109             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1110             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1111             'not_used        ' /)
1112
1113    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1114          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1115             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1116             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1117             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1118             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1119             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1120             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1121             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1122             'not_used        ' /)
1123
1124    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1125                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1126                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1127                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1128                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1129                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1130                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1131
1132    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1133                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1134                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1135                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1136                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1137                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1138                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1139                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1140                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1141                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1142                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1143                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1144                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1145                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1146                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1147                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1148                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1149                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1150
1151    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1152    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1153    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1154    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1155
1156    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1157    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1158    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1159                                           id_var_z_pr
1160    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1161
1162!
1163!-- masked output
1164    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1165
1166    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1167
1168    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1169                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1170                id_dim_zw_mask, &
1171                id_set_mask, &
1172                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1173                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1174                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1175
1176    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1177
1178    SAVE
1179
1180 END MODULE netcdf_control
1181
1182
1183
1184 MODULE particle_attributes
1185
1186!------------------------------------------------------------------------------!
1187! Description:
1188! ------------
1189! Definition of variables used to compute particle transport
1190!------------------------------------------------------------------------------!
1191
1192    USE array_kind
1193
1194    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1195                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1196                            collision_kernel = 'none'
1197
1198#if defined( __parallel )
1199    INTEGER ::  mpi_particle_type
1200#endif
1201    INTEGER ::  dissipation_classes = 10, ibc_par_lr, ibc_par_ns, ibc_par_b,   &
1202                ibc_par_t, iran_part = -1234567,                               &
1203                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1204                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1205                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1206                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1207                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1208                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1209                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1210                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1211                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1212                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0
1213
1214    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1215
1216    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1217    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1218
1219    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1220                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1221                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1222                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1223                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1224                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1225
1226    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1227                vertical_particle_advection = .TRUE.
1228
1229    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1230
1231    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_sort_particles = 0.0,      &
1232                dt_write_particle_data = 9999999.9, dvrp_psize = 9999999.9,    &
1233                end_time_prel = 9999999.9, initial_weighting_factor = 1.0,     &
1234                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1235                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1236                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1237                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1238                time_sort_particles = 0.0, time_write_particle_data = 0.0
1239
1240    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1241                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1242                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1243                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1244                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1245
1246    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1247
1248
1249    TYPE particle_type
1250       SEQUENCE
1251       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1252                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1253                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1254       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1255    END TYPE particle_type
1256
1257    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1258    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1259    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1260
1261    TYPE particle_groups_type
1262       SEQUENCE
1263       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1264    END TYPE particle_groups_type
1265
1266    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1267                   particle_groups
1268
1269    SAVE
1270
1271 END MODULE particle_attributes
1272
1273
1274
1275
1276
1277 MODULE pegrid
1278
1279!------------------------------------------------------------------------------!
1280! Description:
1281! ------------
1282! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1283! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1284! MPI-calls.
1285!------------------------------------------------------------------------------!
1286
1287#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1288#if defined( __lc )
1289    USE MPI
1290#else
1291    INCLUDE "mpif.h"
1292#endif
1293#endif
1294    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1295    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1296                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1297                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1298                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1299
1300    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1301                                             hor_index_bounds_previous_run
1302
1303    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1304
1305#if defined( __parallel )
1306#if defined( __mpi2 )
1307    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1308#endif
1309
1310    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, gathered_size,&
1311                ierr, myidx, myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,     &
1312                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1313                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1314                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd, subdomain_size,          &
1315                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1316
1317    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1318
1319#if ! defined ( __check )
1320    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1321#endif
1322
1323
1324    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1325
1326    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1327                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1328                south_border_pe = .FALSE.
1329
1330    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1331                              remain_dims
1332#endif
1333
1334    SAVE
1335
1336 END MODULE pegrid
1337
1338
1339
1340
1341 MODULE profil_parameter
1342
1343!------------------------------------------------------------------------------!
1344! Description:
1345! ------------
1346! Definition of variables which control PROFIL-output
1347!------------------------------------------------------------------------------!
1348
1349    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1350
1351    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1352
1353    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1354                                             cross_normalized_y = ' '
1355
1356    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1357                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1358                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1359                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1360                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1361                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1362                              ' L                  ',                         &
1363                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1364
1365    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1366                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1367                              'pot. temperature in K       ', &
1368                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1369                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1370                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1371                              'mixing length in m          ', &
1372                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1373
1374    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1375                           (/ ' u v                           ', &
1376                              ' pt                            ', &
1377                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1378                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1379                              ' km kh                         ', &
1380                              ' l                             ', &
1381                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1382
1383    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1384
1385    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1386                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1387                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1388                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1389                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1390                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1391                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1392                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1393                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1394                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1395               
1396
1397    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1398             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1399             cross_ts_uymax(20) = &
1400                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1401                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1402                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1403                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1404             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1405             cross_ts_uymin(20) = &
1406                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1407                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1408                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1409                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1410             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1411             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1412             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1413             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1414             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1415             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1416             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1417             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1418
1419    SAVE
1420
1421 END MODULE profil_parameter
1422
1423
1424
1425
1426 MODULE spectrum
1427
1428!------------------------------------------------------------------------------!
1429! Description:
1430! ------------
1431! Definition of quantities used for computing spectra
1432!------------------------------------------------------------------------------!
1433
1434    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1435                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1436    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1437    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1438    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1439                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1440                                              '-power spectrum of v     ', &
1441                                              '-power spectrum of w     ', &
1442                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1443                                              '-power spectrum of q     ' /)
1444    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1445                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1446                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1447                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1448                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1449                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1450
1451    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1452
1453    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1454                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1455                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1456                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1457                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1458                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1459                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1460                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1461                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1462                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1463                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1464                plot_spectra_level(100) = 999999
1465
1466    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1467
1468    SAVE
1469
1470 END MODULE spectrum
1471
1472
1473
1474
1475 MODULE statistics
1476
1477!------------------------------------------------------------------------------!
1478! Description:
1479! ------------
1480! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1481!------------------------------------------------------------------------------!
1482
1483    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1484    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1485    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1486    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1487    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1488    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1489                                              weight_substep, weight_pres
1490    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1491                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1492                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1493                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1494                                              sums_wspts_ws_l,                &
1495                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1496    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1497                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1498                                              sums_up_fraction_l
1499    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1500
1501    SAVE
1502
1503 END MODULE statistics
1504
1505
1506
1507
1508 MODULE transpose_indices
1509
1510!------------------------------------------------------------------------------!
1511! Description:
1512! ------------
1513! Definition of indices for transposed arrays
1514!------------------------------------------------------------------------------!
1515
1516    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1517                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1518                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1519               
1520
1521    SAVE
1522
1523 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.