source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 863

Last change on this file since 863 was 863, checked in by suehring, 11 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 67.4 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7! Former revisions:
8! -----------------
9! $Id: modules.f90 863 2012-03-26 14:28:17Z suehring $
10!
11! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
12! +wall_flags_0
13! -boundary_flags
14! +nzb_max
15! +adv_sca_1, +adv_mom_1
16!
17! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
18! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
19! particle_attributes,
20! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
21! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
22!
23! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
24! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
25! particle feature color renamed class
26!
27! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
28! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
29! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
30! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
31! rvar1|2|3
32! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
33! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
34!
35! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
36! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
37!
38! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
39! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
40! New parameter check_restart has been defined which is needed by
41! check_namelist_files only.
42!
43! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
44! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
45!
46! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
47! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
48! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
49! for thread-safe summation in advec_ws.
50!
51! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
52! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
53! +particles_1, particles_2, sort_count
54!
55! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
56! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
57!
58! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
59! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
60!
61! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
62! +gathered_size, subdomain_size
63!
64! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
65! +lpt_av
66!
67! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
68! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
69!
70! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
71! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
72! synchronous_exchange moved to control_parameters
73!
74! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
75! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
76! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
77! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
78! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
79! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
80!
81! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
82! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
83!
84! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
85! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
86! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
87! p_sub renamed p_loc
88!
89! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
90! +synchronous_exchange
91!
92! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
93! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
94! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
95! SOR.
96!
97! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
98! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
99! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
100! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
101! +coupling_topology
102! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
103! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
104! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
105! +flux_s_sa, +diss_s_sa
106! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
107! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
108! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
109! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
110! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
111! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
112! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
113! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
114! pegrid.
115! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
116! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
117! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
118! of turbulent fluxes in the advection routines.
119! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
120! in prognostic_equations.
121! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
122! in ws-scheme.
123! Changed length of string run_description_header
124!
125! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
126! +collective_wait in pegrid
127!
128! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
129! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
130! to 9999999.9
131!
132! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
133! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
134! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
135! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
136!
137! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
138! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
139! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
140! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
141!
142! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
143! parameters for masked output are replaced by arrays
144!
145! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
146! character length of dopr_unit enlarged
147!
148! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
149! -replace_char, replace_by
150!
151! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
152! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
153! -nc_format_mask, -format_parallel_io
154!
155! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
156! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
157!
158! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
159! -var_ts: replaced by dots_max,
160! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
161! from gfortran compiler
162! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
163! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
164!
165! Branch revisions:
166! -----------------
167! Masked data output: + dt_domask, mask_01~20_x|y|z, mask_01~20_x|y|z_loop,
168! mask_scale|_x|y|z, masks, skip_time_domask
169!
170! control_parameters: scalar and momentum advection set to 'ws-scheme' as
171! default scheme
172! indices: nbgp=3 set as default value
173!
174! Former revisions:
175! -----------------
176! $Id: modules.f90 863 2012-03-26 14:28:17Z suehring $
177!
178! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
179! +prho, prho_1
180! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
181! +output_for_t0
182! translation error of actual -> current revisions fixed
183! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
184! typographical error in dots_unit fixed
185! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
186! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
187! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
188! topography color in dvrp_variables,
189! vertical_particle_advection is a 1d-array,
190! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
191! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
192! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
193! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
194! default value of grid_matching changed to strict
195! +shf_av, qsws_av
196!
197! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
198! +topography_grid_convention
199! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
200! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
201!
202! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
203! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
204! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
205! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
206! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
207! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
208! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
209! -myid_char_14
210!
211! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
212! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
213! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
214! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
215! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
216! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
217! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
218!
219! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
220! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
221! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
222! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
223! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
224! uswst*, vswst*
225!
226! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
227! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
228! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
229! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
230!
231! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
232! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
233! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
234! var_hom and var_sum renamed pr_palm
235!
236! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
237! +return_addres, return_username
238! Cpp-directive lcmuk renamed lc
239!
240! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
241! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
242! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
243! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
244! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
245! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
246! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
247! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
248! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
249! setting of palm version moved to main program
250!
251! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
252! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
253! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
254! Bugfix: p is not a pointer
255!
256! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
257!
258! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
259! version 3.1b (last under RCS control)
260!
261! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
262! Initial revision
263!
264!
265! Description:
266! ------------
267! Definition of variables for special advection schemes
268!------------------------------------------------------------------------------!
269
270    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
271
272    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
273    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
274                                          spl_tri_zw
275
276    SAVE
277
278 END MODULE advection
279
280
281
282
283 MODULE array_kind
284
285!------------------------------------------------------------------------------!
286! Description:
287! ------------
288! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
289! precision variables)
290!------------------------------------------------------------------------------!
291
292    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
293                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
294
295    SAVE
296
297 END MODULE array_kind
298
299
300
301
302 MODULE arrays_3d
303
304!------------------------------------------------------------------------------!
305! Description:
306! ------------
307! Definition of all arrays defined on the computational grid
308!------------------------------------------------------------------------------!
309
310    USE array_kind
311
312    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
313          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
314          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
315          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
316          w_subs, zu, zw
317
318    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
319          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
320          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
321          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
322          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
323          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
324
325    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
326          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
327          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
328          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
329
330    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
331          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
332          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
333          vsws_m, vswst_m
334
335    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
336          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, lad_s, lad_u,   &
337          lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n,      &
338          u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, w_m_n, w_m_r,       &
339          w_m_s, flux_l_pt, diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, &
340          flux_l_sa, diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u,        &
341          diss_l_v, diss_l_w
342
343    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
344          ql_v, ql_vp
345
346    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
347          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
348          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
349          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
350
351    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
352          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
353          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
354          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
355
356    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
357
358    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
359                                           gamma_y, gamma_z
360
361    SAVE
362
363 END MODULE arrays_3d
364
365
366
367
368 MODULE averaging
369
370!------------------------------------------------------------------------------!
371! Description:
372! ------------
373! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
374!------------------------------------------------------------------------------!
375
376    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
377                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
378
379    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
380          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
381          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
382          w_av
383 END MODULE averaging
384
385
386
387 MODULE cloud_parameters
388
389!------------------------------------------------------------------------------!
390! Description:
391! ------------
392! Definition of variables and constants for cloud physics
393!------------------------------------------------------------------------------!
394
395    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
396
397    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
398              effective_coll_efficiency,                                       &
399              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
400              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
401              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
402              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
403              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
404              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
405              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
406              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
407
408    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
409
410    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
411                                          precipitation_rate
412
413    SAVE
414
415 END MODULE cloud_parameters
416
417
418
419
420 MODULE constants
421
422!------------------------------------------------------------------------------!
423! Description:
424! ------------
425! Definition of general constants
426!------------------------------------------------------------------------------!
427
428    REAL    ::  pi = 3.141592654
429    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
430   
431
432    SAVE
433
434 END MODULE constants
435
436
437
438
439 MODULE control_parameters
440
441!------------------------------------------------------------------------------!
442! Description:
443! ------------
444! Definition of parameters for program control
445!------------------------------------------------------------------------------!
446
447    TYPE plot_precision
448       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
449       INTEGER           ::  precision
450    END TYPE plot_precision
451
452    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
453                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
454                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
455                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
456                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
457
458    TYPE file_status
459       LOGICAL ::  opened, opened_before
460    END TYPE file_status
461   
462    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
463
464    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
465                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
466
467    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
468    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
469    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
470    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
471    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
472    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
473    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
474    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
475    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
476                             loop_optimization = 'default', &
477                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
478                             psolver = 'poisfft', &
479                             scalar_advec = 'ws-scheme'
480    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
481                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
482                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
483                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
484                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
485                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
486                             bc_sa_t = 'neumann', &
487                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
488                             canopy_mode = 'block', &
489                             coupling_mode = 'uncoupled', &
490                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
491                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
492                             fft_method = 'system-specific', &
493                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
494                             random_generator = 'numerical-recipes', &
495                             return_addres, return_username, &
496                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
497    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
498    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
499    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
500    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
501    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
502    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
503
504    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
505    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
506    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
507                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
508    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
509         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
510
511    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
512    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
513    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
514
515    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
516    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
517
518    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
519                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
520                coupling_topology = 0, &
521                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
522                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
523                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
524                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
525                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
526                dp_level_ind_b = 0, &
527                dvrp_filecount = 0, dz_stretch_level_index, gamma_mg, &
528                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
529                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
530                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
531                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
532                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
533                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
534                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
535                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
536                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
537                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
538                nz_do1d, nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
539                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
540                skip_do_avs = 0, terminate_coupled = 0, &
541                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
542
543    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
544                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
545                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
546                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
547                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
548                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
549                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
550                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
551                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
552                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
553                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
554                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
555                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
556                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
557                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
558                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
559
560#if defined ( __check )
561    INTEGER :: check_restart = 0
562#endif
563
564    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
565
566    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
567    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
568                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
569
570    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
571                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
572                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
573                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
574                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
575                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
576                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
577                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
578                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
579                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
580                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
581                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
582                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
583                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
584                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
585                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
586                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
587                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
588                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
589                first_call_lpm = .TRUE., &
590                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
591                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
592                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
593                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
594                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
595                mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
596                netcdf_output = .FALSE., ocean = .FALSE., &
597                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
598                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
599                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
600                precipitation = .FALSE., profil_output = .FALSE., &
601                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
602                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
603                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
604                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
605                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
606                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
607                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
608                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
609                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
610                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
611                ws_scheme_mom = .FALSE.
612
613    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
614                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
615
616    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
617             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
618             atmos_ocean_sign = 1.0, &
619             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
620             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
621             bottom_salinityflux = 0.0, &
622             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
623             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
624             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
625             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
626             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
627             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
628             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
629             disturbance_energy_limit = 0.01, &
630             disturbance_level_b = -9999999.9, &
631             disturbance_level_t = -9999999.9, &
632             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
633             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
634             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
635             dt_data_output = 9999999.9, &
636             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
637             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
638             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
639             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
640             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
641             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
642             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
643             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
644             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
645             end_time = 0.0, &
646             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
647             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
648             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
649             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
650             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
651             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
652             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
653             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
654             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
655             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
656             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
657             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
658             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
659             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
660             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
661             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
662             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
663             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
664             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
665             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
666             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
667             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
668             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
669             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
670             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
671             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
672             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
673             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
674             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
675             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
676             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
677             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
678             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
679             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
680             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
681             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
682             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
683             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
684             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
685             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
686             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
687             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
688             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
689             z_max_do1d = -1.0, z_max_do1d_normalized = -1.0, z_max_do2d = -1.0
690
691    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
692             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
693             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
694             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
695             mask_scale(3), &
696             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
697             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
698             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
699             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
700             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
701             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
702             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
703             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
704             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
705             time_domask(max_masks) = 0.0, &
706             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
707             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
708             v_profile(100) = 9999999.9, &
709             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
710             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
711             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
712             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
713             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
714             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
715             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
716             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
717             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
718             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
719
720    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
721
722    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
723        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
724    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
725        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
726   
727!
728!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
729       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
730
731    SAVE
732
733 END MODULE control_parameters
734
735
736
737
738 MODULE cpulog
739
740!------------------------------------------------------------------------------!
741! Description:
742! ------------
743! Definition of variables for cpu-time measurements
744!------------------------------------------------------------------------------!
745
746    REAL ::  initial_wallclock_time
747
748    TYPE logpoint
749       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
750       INTEGER            ::  counts
751       CHARACTER (LEN=20) ::  place
752    END TYPE logpoint
753
754    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
755                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
756                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
757                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
758
759    SAVE
760
761 END MODULE cpulog
762
763
764
765
766 MODULE dvrp_variables
767
768!------------------------------------------------------------------------------!
769! Description:
770! ------------
771! Definition of variables used with dvrp-software
772!------------------------------------------------------------------------------!
773
774    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
775                           particle_dvrpsize = 'none'
776
777    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
778                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
779
780    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
781                           dvrp_file      = 'default',                    &
782                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
783                           dvrp_password  = '********',                   &
784                           dvrp_username  = ' '
785
786    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
787                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
788                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
789                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
790                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
791                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
792                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
793                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
794
795    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
796
797    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
798                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
799                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
800
801    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
802                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
803                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
804                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
805
806    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
807                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
808
809    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
810                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
811
812#if defined( __decalpha )
813    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
814                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
815                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
816                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
817
818    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
819                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
820                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
821                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
822                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
823
824    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
825                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
826                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
827                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
828                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
829                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
830                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
831                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
832                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
833                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
834                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
835                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
836                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
837                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
838                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
839#else
840    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
841
842    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
843
844    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
845                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
846                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
847                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
848                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
849                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
850
851    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
852                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
853                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
854                                     -1.0, 1.0 /
855
856    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
857                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
858                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
859                             0.1, 0.4, 0.1 /
860
861    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
862                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
863
864    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
865                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
866#endif
867
868    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
869
870    TYPE steering
871       CHARACTER (LEN=20) ::  name
872       REAL(4)            ::  min, max
873       INTEGER            ::  imin, imax
874    END TYPE steering
875
876    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
877
878    SAVE
879
880 END MODULE dvrp_variables
881
882
883
884
885 MODULE grid_variables
886
887!------------------------------------------------------------------------------!
888! Description:
889! ------------
890! Definition of grid spacings
891!------------------------------------------------------------------------------!
892
893    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
894
895    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
896
897    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
898                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
899                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
900                                          zu_s_inner, zw_w_inner
901
902    SAVE
903
904 END MODULE grid_variables
905
906
907
908
909 MODULE indices
910
911!------------------------------------------------------------------------------!
912! Description:
913! ------------
914! Definition of array bounds and number of gridpoints
915!------------------------------------------------------------------------------!
916
917    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
918                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
919                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
920                nza, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzta, nzt_diff
921
922
923    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
924                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
925
926    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
927                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
928
929
930    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
931                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
932                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
933                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
934                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
935
936    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
937
938    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
939                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
940
941    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
942                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
943                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
944                wall_flags_9, wall_flags_10
945
946
947    SAVE
948
949 END MODULE indices
950
951
952
953
954 MODULE interfaces
955
956!------------------------------------------------------------------------------!
957! Description:
958! ------------
959! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
960!------------------------------------------------------------------------------!
961
962    INTERFACE
963
964       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
965
966          USE cpulog
967
968          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
969          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
970          TYPE(logpoint)              ::  log_event
971
972       END SUBROUTINE cpu_log
973
974    END INTERFACE
975
976
977
978    INTERFACE
979
980       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, wert, &
981                                   wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
982          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
983          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
984          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
985          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
986          REAL                          ::  wert
987          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
988          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
989
990       END SUBROUTINE global_min_max
991
992    END INTERFACE
993
994    SAVE
995
996 END MODULE interfaces
997
998
999
1000 MODULE pointer_interfaces
1001
1002!------------------------------------------------------------------------------!
1003! Description:
1004! ------------
1005! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1006! prognostic_equations
1007!------------------------------------------------------------------------------!
1008
1009    INTERFACE
1010
1011       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1012
1013          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1014          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1015
1016       END SUBROUTINE advec_s_bc
1017
1018    END INTERFACE
1019
1020
1021    SAVE
1022
1023 END MODULE pointer_interfaces
1024
1025
1026
1027
1028 MODULE model_1d
1029
1030!------------------------------------------------------------------------------!
1031! Description:
1032! ------------
1033! Definition of variables for the 1D-model
1034!------------------------------------------------------------------------------!
1035
1036    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
1037                last_dt_change_1d = 0 
1038
1039    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1040
1041    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1042                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1043                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1044                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1045                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1046                vsws1d, vsws1d_m, z01d
1047
1048
1049    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1050                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1051                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1052                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1053
1054    SAVE
1055
1056 END MODULE model_1d
1057
1058
1059
1060
1061 MODULE netcdf_control
1062
1063!------------------------------------------------------------------------------!
1064! Description:
1065! ------------
1066! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1067!------------------------------------------------------------------------------!
1068
1069    USE control_parameters
1070#if defined( __netcdf )
1071    USE netcdf
1072#endif
1073
1074    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1075
1076    INTEGER ::  dots_num = 23
1077
1078    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1079         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1080            'z_i   ' /)
1081
1082    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1083         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1084            'z_i   ' /)
1085
1086    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1087          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1088             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1089             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1090             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1091             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1092
1093    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1094          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1095             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1096             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1097             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1098             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1099
1100    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1101          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1102             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1103             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1104             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1105             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1106
1107    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1108          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1109             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1110             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1111             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1112             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1113
1114    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1115
1116    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1117
1118    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1119          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1120             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1121             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1122             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1123             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1124             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1125             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1126             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1127             'not_used        ' /)
1128
1129    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1130          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1131             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1132             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1133             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1134             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1135             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1136             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1137             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1138             'not_used        ' /)
1139
1140    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1141                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1142                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1143                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1144                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1145                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1146                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1147
1148    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1149                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1150                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1151                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1152                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1153                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1154                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1155                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1156                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1157                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1158                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1159                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1160                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1161                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1162                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1163                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1164                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1165                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1166
1167    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1168    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1169    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1170    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1171
1172    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1173    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1174    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1175                                           id_var_z_pr
1176    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1177
1178!
1179!-- masked output
1180    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1181
1182    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1183
1184    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1185                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1186                id_dim_zw_mask, &
1187                id_set_mask, &
1188                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1189                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1190                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1191
1192    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1193
1194    SAVE
1195
1196 END MODULE netcdf_control
1197
1198
1199
1200 MODULE particle_attributes
1201
1202!------------------------------------------------------------------------------!
1203! Description:
1204! ------------
1205! Definition of variables used to compute particle transport
1206!------------------------------------------------------------------------------!
1207
1208    USE array_kind
1209
1210    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1211                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1212                            collision_kernel = 'none'
1213
1214#if defined( __parallel )
1215    INTEGER ::  mpi_particle_type
1216#endif
1217    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1218                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1219                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1220                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1221                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1222                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1223                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1224                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1225                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1226                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1227                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1228                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1229                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1230                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1231                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1232                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1233
1234    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1235
1236    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1237    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1238
1239    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1240                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1241                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1242                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1243                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1244                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1245
1246    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1247                vertical_particle_advection = .TRUE.
1248
1249    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1250
1251    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1252                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1253                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1254                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1255                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1256                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1257                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1258                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1259                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1260                time_write_particle_data = 0.0
1261
1262    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1263                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1264                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1265                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1266                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1267
1268    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1269
1270
1271    TYPE particle_type
1272       SEQUENCE
1273       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1274                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1275                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1276       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1277    END TYPE particle_type
1278
1279    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1280    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1281    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1282
1283    TYPE particle_groups_type
1284       SEQUENCE
1285       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1286    END TYPE particle_groups_type
1287
1288    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1289                   particle_groups
1290
1291    SAVE
1292
1293 END MODULE particle_attributes
1294
1295
1296
1297
1298
1299 MODULE pegrid
1300
1301!------------------------------------------------------------------------------!
1302! Description:
1303! ------------
1304! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1305! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1306! MPI-calls.
1307!------------------------------------------------------------------------------!
1308
1309#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1310#if defined( __lc )
1311    USE MPI
1312#else
1313    INCLUDE "mpif.h"
1314#endif
1315#endif
1316    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1317    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1318                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1319                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1320                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1321
1322    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1323                                             hor_index_bounds_previous_run
1324
1325    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1326
1327#if defined( __parallel )
1328#if defined( __mpi2 )
1329    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1330#endif
1331
1332    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, gathered_size,&
1333                ierr, myidx, myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y,     &
1334                pleft, pnorth, pright, psouth,                                 &
1335                sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz, sendrecvcount_zx,          &
1336                sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd, subdomain_size,          &
1337                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1338
1339    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1340
1341#if ! defined ( __check )
1342    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1343#endif
1344
1345
1346    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1347
1348    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1349                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1350                south_border_pe = .FALSE.
1351
1352    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1353                              remain_dims
1354#endif
1355
1356    SAVE
1357
1358 END MODULE pegrid
1359
1360
1361
1362
1363 MODULE profil_parameter
1364
1365!------------------------------------------------------------------------------!
1366! Description:
1367! ------------
1368! Definition of variables which control PROFIL-output
1369!------------------------------------------------------------------------------!
1370
1371    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1372
1373    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(100) ::  dopr_label = ' '
1374
1375    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(crmax) ::  cross_normalized_x = ' ', &
1376                                             cross_normalized_y = ' '
1377
1378    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1379                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1380                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1381                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1382                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1383                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1384                              ' L                  ',                         &
1385                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1386
1387    CHARACTER (LEN=40), DIMENSION(crmax) ::  cross_xtext = &
1388                           (/ 'windspeed in ms>->1         ', &
1389                              'pot. temperature in K       ', &
1390                              'heat flux in K ms>->1       ', &
1391                              'momentum flux in m>2s>2     ', &
1392                              'eddy diffusivity in m>2s>->1', &
1393                              'mixing length in m          ', &
1394                            ( '                            ', i9 = 1, 94 ) /)
1395
1396    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1397                           (/ ' u v                           ', &
1398                              ' pt                            ', &
1399                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1400                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1401                              ' km kh                         ', &
1402                              ' l                             ', &
1403                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1404
1405    INTEGER ::  profile_columns = 3, profile_rows = 2, profile_number = 0
1406
1407    INTEGER ::  cross_linecolors(100,crmax) = 1, &
1408                cross_linestyles(100,crmax) = 0, &
1409                cross_profile_numbers(100,crmax) = 0, &
1410                cross_pnc_local(crmax), cross_profile_number_count(crmax) = 0, &
1411                cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1412                cross_ts_number_count(crmax) = 0, dopr_crossindex(100) = 0, &
1413                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1414                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0, &
1415                linecolors(10) = (/ 2, 3, 4,  5, 7, 8, 12, 15, 16, 23 /), &
1416                linestyles(11) = (/ 0, 7, 3, 10, 4, 1,  9,  2,  5,  8, 6 /)
1417               
1418
1419    REAL ::  cross_normx_factor(100,crmax) = 1.0, &
1420             cross_normy_factor(100,crmax) = 1.0, &
1421             cross_ts_uymax(20) = &
1422                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1423                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1424                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1425                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1426             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1427             cross_ts_uymin(20) = &
1428                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1429                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1430                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1431                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1432             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999, &
1433             cross_uxmax(crmax) = 0.0, cross_uxmax_computed(crmax) = -1.0, &
1434             cross_uxmax_normalized(crmax) = 0.0, &
1435             cross_uxmax_normalized_computed(crmax) = -1.0, &
1436             cross_uxmin(crmax) = 0.0, cross_uxmin_computed(crmax) =  1.0, &
1437             cross_uxmin_normalized(crmax) = 0.0, &
1438             cross_uxmin_normalized_computed(crmax) = 1.0, &
1439             cross_uymax(crmax), cross_uymin(crmax)
1440
1441    SAVE
1442
1443 END MODULE profil_parameter
1444
1445
1446
1447
1448 MODULE spectrum
1449
1450!------------------------------------------------------------------------------!
1451! Description:
1452! ------------
1453! Definition of quantities used for computing spectra
1454!------------------------------------------------------------------------------!
1455
1456    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1457                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1458    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1459    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1460    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1461                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1462                                              '-power spectrum of v     ', &
1463                                              '-power spectrum of w     ', &
1464                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1465                                              '-power spectrum of q     ' /)
1466    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1467                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1468                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1469                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1470                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1471                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1472
1473    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1474
1475    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1476                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1477                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1478                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1479                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1480                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1481                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1482                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1483                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1484                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1485                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1486                plot_spectra_level(100) = 999999
1487
1488    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1489
1490    SAVE
1491
1492 END MODULE spectrum
1493
1494
1495
1496
1497 MODULE statistics
1498
1499!------------------------------------------------------------------------------!
1500! Description:
1501! ------------
1502! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1503!------------------------------------------------------------------------------!
1504
1505    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1506    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1507    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1508    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1509    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1510    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1511                                              weight_substep, weight_pres
1512    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1513                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1514                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1515                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1516                                              sums_wspts_ws_l,                &
1517                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1518    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1519                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1520                                              sums_up_fraction_l
1521    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1522
1523    SAVE
1524
1525 END MODULE statistics
1526
1527
1528
1529
1530 MODULE transpose_indices
1531
1532!------------------------------------------------------------------------------!
1533! Description:
1534! ------------
1535! Definition of indices for transposed arrays
1536!------------------------------------------------------------------------------!
1537
1538    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1539                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1540                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1541               
1542
1543    SAVE
1544
1545 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.