source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 964

Last change on this file since 964 was 964, checked in by raasch, 12 years ago

old profil-parameters (cross_xtext, cross_normalized_x, etc. ) and respective code removed
(check_open, check_parameters, close_file, data_output_profiles, data_output_spectra, header, modules, parin)

reformatting (netcdf)

append feature removed from unit 14 (check_open)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.2 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
7! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
8! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
9! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
10! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
11! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
12! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
13! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
14!
15! Former revisions:
16! -----------------
17! $Id: modules.f90 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch $
18!
19! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
20! changing profile_columns and profile_rows
21!
22! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
23! +neutral
24!
25! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
26! +masking_method
27!
28! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
29! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
30!
31! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
32! interface for global_min_max changed
33!
34! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
35! +wall_flags_0
36! -boundary_flags
37! +nzb_max
38! +adv_sca_1, +adv_mom_1
39!
40! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
41! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
42! particle_attributes,
43! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
44! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
45!
46! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
47! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
48! particle feature color renamed class
49!
50! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
51! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
52! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
53! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
54! rvar1|2|3
55! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
56! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
57!
58! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
59! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
60!
61! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
62! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
63! New parameter check_restart has been defined which is needed by
64! check_namelist_files only.
65!
66! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
67! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
68!
69! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
70! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
71! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
72! for thread-safe summation in advec_ws.
73!
74! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
75! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
76! +particles_1, particles_2, sort_count
77!
78! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
79! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
80!
81! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
82! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
83!
84! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
85! +gathered_size, subdomain_size
86!
87! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
88! +lpt_av
89!
90! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
91! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
92!
93! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
94! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
95! synchronous_exchange moved to control_parameters
96!
97! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
98! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
99! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
100! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
101! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
102! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
103!
104! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
105! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
106!
107! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
108! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
109! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
110! p_sub renamed p_loc
111!
112! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
113! +synchronous_exchange
114!
115! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
116! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
117! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
118! SOR.
119!
120! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
121! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
122! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
123! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
124! +coupling_topology
125! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
126! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
127! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
128! +flux_s_sa, +diss_s_sa
129! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
130! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
131! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
132! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
133! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
134! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
135! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
136! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
137! pegrid.
138! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
139! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
140! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
141! of turbulent fluxes in the advection routines.
142! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
143! in prognostic_equations.
144! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
145! in ws-scheme.
146! Changed length of string run_description_header
147!
148! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
149! +collective_wait in pegrid
150!
151! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
152! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
153! to 9999999.9
154!
155! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
156! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
157! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
158! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
159!
160! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
161! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
162! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
163! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
164!
165! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
166! parameters for masked output are replaced by arrays
167!
168! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
169! character length of dopr_unit enlarged
170!
171! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
172! -replace_char, replace_by
173!
174! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
175! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
176! -nc_format_mask, -format_parallel_io
177!
178! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
179! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
180!
181! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
182! -var_ts: replaced by dots_max,
183! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
184! from gfortran compiler
185! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
186! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
187!
188! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
189! +prho, prho_1
190! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
191! +output_for_t0
192! translation error of actual -> current revisions fixed
193! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
194! typographical error in dots_unit fixed
195! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
196! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
197! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
198! topography color in dvrp_variables,
199! vertical_particle_advection is a 1d-array,
200! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
201! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
202! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
203! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
204! default value of grid_matching changed to strict
205! +shf_av, qsws_av
206!
207! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
208! +topography_grid_convention
209! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
210! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
211!
212! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
213! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
214! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
215! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
216! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
217! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
218! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
219! -myid_char_14
220!
221! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
222! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
223! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
224! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
225! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
226! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
227! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
228!
229! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
230! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
231! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
232! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
233! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
234! uswst*, vswst*
235!
236! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
237! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
238! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
239! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
240!
241! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
242! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
243! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
244! var_hom and var_sum renamed pr_palm
245!
246! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
247! +return_addres, return_username
248! Cpp-directive lcmuk renamed lc
249!
250! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
251! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
252! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
253! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
254! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
255! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
256! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
257! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
258! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
259! setting of palm version moved to main program
260!
261! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
262! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
263! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
264! Bugfix: p is not a pointer
265!
266! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
267!
268! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
269! version 3.1b (last under RCS control)
270!
271! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
272! Initial revision
273!
274!
275! Description:
276! ------------
277! Definition of variables for special advection schemes
278!------------------------------------------------------------------------------!
279
280    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
281
282    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
283    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
284                                          spl_tri_zw
285
286    SAVE
287
288 END MODULE advection
289
290
291
292
293 MODULE array_kind
294
295!------------------------------------------------------------------------------!
296! Description:
297! ------------
298! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
299! precision variables)
300!------------------------------------------------------------------------------!
301
302    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
303                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
304
305    SAVE
306
307 END MODULE array_kind
308
309
310
311
312 MODULE arrays_3d
313
314!------------------------------------------------------------------------------!
315! Description:
316! ------------
317! Definition of all arrays defined on the computational grid
318!------------------------------------------------------------------------------!
319
320    USE array_kind
321
322    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
323          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
324          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
325          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
326          w_subs, zu, zw
327
328    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
329          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
330          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
331          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
332          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
333          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
334
335    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
336          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
337          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
338          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
339
340    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
341          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
342          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
343          vsws_m, vswst_m
344
345    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
346          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, lad_s, lad_u,   &
347          lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n,      &
348          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,       &
349          w_m_s, flux_l_pt, diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, &
350          flux_l_sa, diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u,        &
351          diss_l_v, diss_l_w
352
353    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
354          ql_v, ql_vp
355
356    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
357          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
358          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
359          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
360
361    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
362          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
363          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
364          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
365
366    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
367
368    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
369                                           gamma_y, gamma_z
370
371    SAVE
372
373 END MODULE arrays_3d
374
375
376
377
378 MODULE averaging
379
380!------------------------------------------------------------------------------!
381! Description:
382! ------------
383! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
384!------------------------------------------------------------------------------!
385
386    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
387                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
388
389    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
390          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
391          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
392          w_av
393 END MODULE averaging
394
395
396
397 MODULE cloud_parameters
398
399!------------------------------------------------------------------------------!
400! Description:
401! ------------
402! Definition of variables and constants for cloud physics
403!------------------------------------------------------------------------------!
404
405    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
406
407    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
408              effective_coll_efficiency,                                       &
409              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
410              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
411              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
412              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
413              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
414              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
415              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
416              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
417
418    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
419
420    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
421                                          precipitation_rate
422
423    SAVE
424
425 END MODULE cloud_parameters
426
427
428
429
430 MODULE constants
431
432!------------------------------------------------------------------------------!
433! Description:
434! ------------
435! Definition of general constants
436!------------------------------------------------------------------------------!
437
438    REAL    ::  pi = 3.141592654
439    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
440   
441
442    SAVE
443
444 END MODULE constants
445
446
447
448
449 MODULE control_parameters
450
451!------------------------------------------------------------------------------!
452! Description:
453! ------------
454! Definition of parameters for program control
455!------------------------------------------------------------------------------!
456
457    TYPE plot_precision
458       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
459       INTEGER           ::  precision
460    END TYPE plot_precision
461
462    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
463                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
464                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
465                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
466                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
467
468    TYPE file_status
469       LOGICAL ::  opened, opened_before
470    END TYPE file_status
471   
472    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
473
474    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
475                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
476
477    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
478    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
479    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
480    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
481    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
482    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
483    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
484    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
485    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
486                             loop_optimization = 'default', &
487                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
488                             psolver = 'poisfft', &
489                             scalar_advec = 'ws-scheme'
490    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
491                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
492                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
493                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
494                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
495                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
496                             bc_sa_t = 'neumann', &
497                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
498                             canopy_mode = 'block', &
499                             coupling_mode = 'uncoupled', &
500                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
501                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
502                             fft_method = 'system-specific', &
503                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
504                             random_generator = 'numerical-recipes', &
505                             return_addres, return_username, &
506                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
507    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
508    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
509    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
510    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
511    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
512    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
513
514    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
515    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
516    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
517                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
518    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
519         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
520
521    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
522    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
523    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
524
525    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
526    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
527
528    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
529                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
530                coupling_topology = 0, &
531                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
532                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
533                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
534                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
535                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
536                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
537                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
538                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
539                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
540                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
541                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
542                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
543                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
544                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
545                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
546                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
547                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
548                nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
549                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
550                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
551                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
552
553    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
554                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
555                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
556                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
557                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
558                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
559                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
560                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
561                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
562                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
563                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
564                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
565                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
566                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
567                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
568                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
569
570#if defined ( __check )
571    INTEGER :: check_restart = 0
572#endif
573
574    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
575
576    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
577    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
578                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
579
580    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
581                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
582                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
583                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
584                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
585                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
586                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
587                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
588                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
589                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
590                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
591                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
592                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
593                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
594                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
595                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
596                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
597                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
598                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
599                first_call_lpm = .TRUE., &
600                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
601                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
602                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
603                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
604                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
605                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
606                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
607                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
608                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
609                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
610                precipitation = .FALSE., &
611                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
612                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
613                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
614                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
615                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
616                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
617                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
618                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
619                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
620                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
621                ws_scheme_mom = .FALSE.
622
623    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
624                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
625
626    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
627             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
628             atmos_ocean_sign = 1.0, &
629             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
630             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
631             bottom_salinityflux = 0.0, &
632             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
633             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
634             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
635             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
636             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
637             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
638             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
639             disturbance_energy_limit = 0.01, &
640             disturbance_level_b = -9999999.9, &
641             disturbance_level_t = -9999999.9, &
642             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
643             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
644             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
645             dt_data_output = 9999999.9, &
646             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
647             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
648             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
649             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
650             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
651             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
652             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
653             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
654             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
655             end_time = 0.0, &
656             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
657             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
658             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
659             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
660             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
661             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
662             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
663             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
664             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
665             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
666             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
667             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
668             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
669             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
670             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
671             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
672             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
673             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
674             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
675             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
676             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
677             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
678             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
679             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
680             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
681             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
682             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
683             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
684             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
685             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
686             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
687             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
688             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
689             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
690             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
691             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
692             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
693             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
694             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
695             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
696             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
697             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
698             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
699             z_max_do2d = -1.0
700
701    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
702             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
703             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
704             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
705             mask_scale(3), &
706             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
707             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
708             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
709             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
710             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
711             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
712             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
713             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
714             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
715             time_domask(max_masks) = 0.0, &
716             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
717             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
718             v_profile(100) = 9999999.9, &
719             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
720             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
721             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
722             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
723             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
724             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
725             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
726             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
727             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
728             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
729
730    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
731
732    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
733        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
734    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
735        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
736   
737!
738!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
739       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
740
741    SAVE
742
743 END MODULE control_parameters
744
745
746
747
748 MODULE cpulog
749
750!------------------------------------------------------------------------------!
751! Description:
752! ------------
753! Definition of variables for cpu-time measurements
754!------------------------------------------------------------------------------!
755
756    REAL ::  initial_wallclock_time
757
758    TYPE logpoint
759       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
760       INTEGER            ::  counts
761       CHARACTER (LEN=20) ::  place
762    END TYPE logpoint
763
764    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
765                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
766                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
767                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
768
769    SAVE
770
771 END MODULE cpulog
772
773
774
775
776 MODULE dvrp_variables
777
778!------------------------------------------------------------------------------!
779! Description:
780! ------------
781! Definition of variables used with dvrp-software
782!------------------------------------------------------------------------------!
783
784    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
785                           particle_dvrpsize = 'none'
786
787    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
788                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
789
790    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
791                           dvrp_file      = 'default',                    &
792                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
793                           dvrp_password  = '********',                   &
794                           dvrp_username  = ' '
795
796    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
797                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
798                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
799                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
800                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
801                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
802                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
803                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
804
805    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
806
807    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
808                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
809                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
810
811    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
812                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
813                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
814                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
815
816    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
817                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
818
819    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
820                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
821
822#if defined( __decalpha )
823    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
824                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
825                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
826                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
827
828    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
829                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
830                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
831                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
832                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
833
834    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
835                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
836                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
837                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
838                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
839                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
840                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
841                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
842                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
843                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
844                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
845                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
846                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
847                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
848                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
849#else
850    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
851
852    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
853
854    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
855                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
856                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
857                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
858                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
859                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
860
861    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
862                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
863                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
864                                     -1.0, 1.0 /
865
866    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
867                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
868                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
869                             0.1, 0.4, 0.1 /
870
871    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
872                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
873
874    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
875                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
876#endif
877
878    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
879
880    TYPE steering
881       CHARACTER (LEN=20) ::  name
882       REAL(4)            ::  min, max
883       INTEGER            ::  imin, imax
884    END TYPE steering
885
886    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
887
888    SAVE
889
890 END MODULE dvrp_variables
891
892
893
894
895 MODULE grid_variables
896
897!------------------------------------------------------------------------------!
898! Description:
899! ------------
900! Definition of grid spacings
901!------------------------------------------------------------------------------!
902
903    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
904
905    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
906
907    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
908                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
909                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
910                                          zu_s_inner, zw_w_inner
911
912    SAVE
913
914 END MODULE grid_variables
915
916
917
918
919 MODULE indices
920
921!------------------------------------------------------------------------------!
922! Description:
923! ------------
924! Definition of array bounds and number of gridpoints
925!------------------------------------------------------------------------------!
926
927    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
928                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
929                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
930                nza, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzta, nzt_diff
931
932
933    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
934                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
935
936    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
937                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
938
939
940    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
941                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
942                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
943                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
944                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
945
946    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
947
948    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
949                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
950
951    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
952                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
953                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
954                wall_flags_9, wall_flags_10
955
956
957    SAVE
958
959 END MODULE indices
960
961
962
963
964 MODULE interfaces
965
966!------------------------------------------------------------------------------!
967! Description:
968! ------------
969! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
970!------------------------------------------------------------------------------!
971
972    INTERFACE
973
974       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
975
976          USE cpulog
977
978          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
979          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
980          TYPE(logpoint)              ::  log_event
981
982       END SUBROUTINE cpu_log
983
984    END INTERFACE
985
986
987
988    INTERFACE
989
990       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
991                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
992          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
993          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
994          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
995          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
996          REAL                          ::  offset, wert
997          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
998          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
999
1000       END SUBROUTINE global_min_max
1001
1002    END INTERFACE
1003
1004    SAVE
1005
1006 END MODULE interfaces
1007
1008
1009
1010 MODULE pointer_interfaces
1011
1012!------------------------------------------------------------------------------!
1013! Description:
1014! ------------
1015! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1016! prognostic_equations
1017!------------------------------------------------------------------------------!
1018
1019    INTERFACE
1020
1021       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1022
1023          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1024          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1025
1026       END SUBROUTINE advec_s_bc
1027
1028    END INTERFACE
1029
1030
1031    SAVE
1032
1033 END MODULE pointer_interfaces
1034
1035
1036
1037
1038 MODULE model_1d
1039
1040!------------------------------------------------------------------------------!
1041! Description:
1042! ------------
1043! Definition of variables for the 1D-model
1044!------------------------------------------------------------------------------!
1045
1046    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
1047                last_dt_change_1d = 0 
1048
1049    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1050
1051    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1052                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1053                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1054                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1055                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1056                vsws1d, vsws1d_m, z01d
1057
1058
1059    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1060                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1061                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1062                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1063
1064    SAVE
1065
1066 END MODULE model_1d
1067
1068
1069
1070
1071 MODULE netcdf_control
1072
1073!------------------------------------------------------------------------------!
1074! Description:
1075! ------------
1076! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1077!------------------------------------------------------------------------------!
1078
1079    USE control_parameters
1080#if defined( __netcdf )
1081    USE netcdf
1082#endif
1083
1084    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1085
1086    INTEGER ::  dots_num = 23
1087
1088    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1089         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1090            'z_i   ' /)
1091
1092    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1093         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1094            'z_i   ' /)
1095
1096    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1097          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1098             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1099             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1100             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1101             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1102
1103    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1104          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1105             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1106             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1107             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1108             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1109
1110    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1111          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1112             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1113             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1114             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1115             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1116
1117    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1118          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1119             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1120             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1121             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1122             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1123
1124    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1125
1126    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1127
1128    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1129          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1130             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1131             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1132             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1133             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1134             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1135             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1136             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1137             'not_used        ' /)
1138
1139    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1140          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1141             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1142             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1143             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1144             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1145             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1146             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1147             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1148             'not_used        ' /)
1149
1150    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1151                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1152                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1153                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1154                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1155                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1156                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1157
1158    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1159                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1160                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1161                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1162                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1163                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1164                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1165                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1166                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1167                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1168                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1169                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1170                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1171                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1172                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1173                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1174                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1175                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1176
1177    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1178    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1179    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1180    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1181
1182    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1183    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1184    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1185                                           id_var_z_pr
1186    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1187
1188!
1189!-- masked output
1190    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1191
1192    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1193
1194    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1195                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1196                id_dim_zw_mask, &
1197                id_set_mask, &
1198                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1199                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1200                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1201
1202    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1203
1204    SAVE
1205
1206 END MODULE netcdf_control
1207
1208
1209
1210 MODULE particle_attributes
1211
1212!------------------------------------------------------------------------------!
1213! Description:
1214! ------------
1215! Definition of variables used to compute particle transport
1216!------------------------------------------------------------------------------!
1217
1218    USE array_kind
1219
1220    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1221                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1222                            collision_kernel = 'none'
1223
1224#if defined( __parallel )
1225    INTEGER ::  mpi_particle_type
1226#endif
1227    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1228                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1229                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1230                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1231                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1232                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1233                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1234                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1235                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1236                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1237                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1238                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1239                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1240                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1241                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1242                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1243
1244    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1245
1246    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1247    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1248
1249    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1250                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1251                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1252                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1253                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1254                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1255
1256    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1257                vertical_particle_advection = .TRUE.
1258
1259    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1260
1261    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1262                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1263                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1264                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1265                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1266                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1267                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1268                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1269                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1270                time_write_particle_data = 0.0
1271
1272    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1273                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1274                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1275                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1276                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1277
1278    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1279
1280
1281    TYPE particle_type
1282       SEQUENCE
1283       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1284                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1285                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1286       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1287    END TYPE particle_type
1288
1289    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1290    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1291    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1292
1293    TYPE particle_groups_type
1294       SEQUENCE
1295       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1296    END TYPE particle_groups_type
1297
1298    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1299                   particle_groups
1300
1301    SAVE
1302
1303 END MODULE particle_attributes
1304
1305
1306
1307
1308
1309 MODULE pegrid
1310
1311!------------------------------------------------------------------------------!
1312! Description:
1313! ------------
1314! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1315! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1316! MPI-calls.
1317!------------------------------------------------------------------------------!
1318
1319#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1320#if defined( __lc )
1321    USE MPI
1322#else
1323    INCLUDE "mpif.h"
1324#endif
1325#endif
1326    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1327    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1328                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1329                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1330                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1331
1332    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1333                                             hor_index_bounds_previous_run
1334
1335    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1336
1337#if defined( __parallel )
1338#if defined( __mpi2 )
1339    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1340#endif
1341
1342    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1343                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1344                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1345                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1346                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1347
1348    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1349
1350#if ! defined ( __check )
1351    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1352#endif
1353
1354
1355    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1356
1357    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1358                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1359                south_border_pe = .FALSE.
1360
1361    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1362                              remain_dims
1363#endif
1364
1365    SAVE
1366
1367 END MODULE pegrid
1368
1369
1370
1371
1372 MODULE profil_parameter
1373
1374!------------------------------------------------------------------------------!
1375! Description:
1376! ------------
1377! Definition of variables which control PROFIL-output
1378!------------------------------------------------------------------------------!
1379
1380    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1381
1382    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1383                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1384                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1385                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1386                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1387                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1388                              ' L                  ',                         &
1389                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1390
1391    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1392                           (/ ' u v                           ', &
1393                              ' pt                            ', &
1394                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1395                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1396                              ' km kh                         ', &
1397                              ' l                             ', &
1398                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1399
1400    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1401
1402    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1403                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1404                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1405                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1406               
1407
1408    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1409                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1410                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1411                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1412                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1413             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1414             cross_ts_uymin(20) = &
1415                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1416                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1417                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1418                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1419             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1420
1421    SAVE
1422
1423 END MODULE profil_parameter
1424
1425
1426
1427
1428 MODULE spectrum
1429
1430!------------------------------------------------------------------------------!
1431! Description:
1432! ------------
1433! Definition of quantities used for computing spectra
1434!------------------------------------------------------------------------------!
1435
1436    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1437                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1438    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1439    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1440    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1441                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1442                                              '-power spectrum of v     ', &
1443                                              '-power spectrum of w     ', &
1444                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1445                                              '-power spectrum of q     ' /)
1446    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1447                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1448                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1449                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1450                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1451                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1452
1453    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1454
1455    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1456                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1465                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1466                plot_spectra_level(100) = 999999
1467
1468    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1469
1470    SAVE
1471
1472 END MODULE spectrum
1473
1474
1475
1476
1477 MODULE statistics
1478
1479!------------------------------------------------------------------------------!
1480! Description:
1481! ------------
1482! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1483!------------------------------------------------------------------------------!
1484
1485    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1486    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1487    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1488    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1489    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1490    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1491                                              weight_substep, weight_pres
1492    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1493                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1494                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1495                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1496                                              sums_wspts_ws_l,                &
1497                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1498    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1499                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1500                                              sums_up_fraction_l
1501    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1502
1503    SAVE
1504
1505 END MODULE statistics
1506
1507
1508
1509
1510 MODULE transpose_indices
1511
1512!------------------------------------------------------------------------------!
1513! Description:
1514! ------------
1515! Definition of indices for transposed arrays
1516!------------------------------------------------------------------------------!
1517
1518    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1519                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1520                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1521               
1522
1523    SAVE
1524
1525 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.