source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 965

Last change on this file since 965 was 965, checked in by raasch, 12 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.2 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: modules.f90 965 2012-07-26 09:29:52Z raasch $
11!
12! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
13! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
14! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
15! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
16! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
17! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
18! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
19! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
20! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
21!
22! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
23! changing profile_columns and profile_rows
24!
25! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
26! +neutral
27!
28! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
29! +masking_method
30!
31! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
32! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
33!
34! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
35! interface for global_min_max changed
36!
37! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
38! +wall_flags_0
39! -boundary_flags
40! +nzb_max
41! +adv_sca_1, +adv_mom_1
42!
43! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
44! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
45! particle_attributes,
46! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
47! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
48!
49! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
50! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
51! particle feature color renamed class
52!
53! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
54! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
55! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
56! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
57! rvar1|2|3
58! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
59! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
60!
61! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
62! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
63!
64! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
65! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
66! New parameter check_restart has been defined which is needed by
67! check_namelist_files only.
68!
69! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
70! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
71!
72! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
73! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
74! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
75! for thread-safe summation in advec_ws.
76!
77! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
78! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
79! +particles_1, particles_2, sort_count
80!
81! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
82! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
83!
84! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
85! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
86!
87! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
88! +gathered_size, subdomain_size
89!
90! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
91! +lpt_av
92!
93! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
94! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
95!
96! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
97! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
98! synchronous_exchange moved to control_parameters
99!
100! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
101! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
102! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
103! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
104! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
105! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
106!
107! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
108! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
109!
110! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
111! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
112! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
113! p_sub renamed p_loc
114!
115! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
116! +synchronous_exchange
117!
118! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
119! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
120! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
121! SOR.
122!
123! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
124! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
125! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
126! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
127! +coupling_topology
128! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
129! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
130! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
131! +flux_s_sa, +diss_s_sa
132! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
133! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
134! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
135! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
136! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
137! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
138! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
139! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
140! pegrid.
141! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
142! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
143! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
144! of turbulent fluxes in the advection routines.
145! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
146! in prognostic_equations.
147! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
148! in ws-scheme.
149! Changed length of string run_description_header
150!
151! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
152! +collective_wait in pegrid
153!
154! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
155! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
156! to 9999999.9
157!
158! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
159! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
160! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
161! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
162!
163! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
164! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
165! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
166! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
167!
168! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
169! parameters for masked output are replaced by arrays
170!
171! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
172! character length of dopr_unit enlarged
173!
174! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
175! -replace_char, replace_by
176!
177! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
178! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
179! -nc_format_mask, -format_parallel_io
180!
181! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
182! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
183!
184! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
185! -var_ts: replaced by dots_max,
186! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
187! from gfortran compiler
188! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
189! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
190!
191! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
192! +prho, prho_1
193! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
194! +output_for_t0
195! translation error of actual -> current revisions fixed
196! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
197! typographical error in dots_unit fixed
198! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
199! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
200! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
201! topography color in dvrp_variables,
202! vertical_particle_advection is a 1d-array,
203! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
204! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
205! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
206! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
207! default value of grid_matching changed to strict
208! +shf_av, qsws_av
209!
210! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
211! +topography_grid_convention
212! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
213! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
214!
215! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
216! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
217! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
218! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
219! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
220! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
221! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
222! -myid_char_14
223!
224! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
225! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
226! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
227! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
228! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
229! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
230! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
231!
232! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
233! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
234! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
235! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
236! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
237! uswst*, vswst*
238!
239! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
240! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
241! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
242! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
243!
244! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
245! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
246! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
247! var_hom and var_sum renamed pr_palm
248!
249! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
250! +return_addres, return_username
251! Cpp-directive lcmuk renamed lc
252!
253! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
254! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
255! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
256! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
257! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
258! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
259! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
260! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
261! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
262! setting of palm version moved to main program
263!
264! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
265! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
266! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
267! Bugfix: p is not a pointer
268!
269! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
270!
271! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
272! version 3.1b (last under RCS control)
273!
274! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
275! Initial revision
276!
277!
278! Description:
279! ------------
280! Definition of variables for special advection schemes
281!------------------------------------------------------------------------------!
282
283    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
284
285    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
286    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
287                                          spl_tri_zw
288
289    SAVE
290
291 END MODULE advection
292
293
294
295
296 MODULE array_kind
297
298!------------------------------------------------------------------------------!
299! Description:
300! ------------
301! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
302! precision variables)
303!------------------------------------------------------------------------------!
304
305    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
306                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
307
308    SAVE
309
310 END MODULE array_kind
311
312
313
314
315 MODULE arrays_3d
316
317!------------------------------------------------------------------------------!
318! Description:
319! ------------
320! Definition of all arrays defined on the computational grid
321!------------------------------------------------------------------------------!
322
323    USE array_kind
324
325    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
326          ddzu, ddzu_pres, dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor,  &
327          km_damp_x, km_damp_y, lad, l_grid, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc,     &
328          sa_init, ug, u_init, u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, &
329          w_subs, zu, zw
330
331    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
332          c_u, c_v, c_w, dzu_mg, dzw_mg, f1_mg, f2_mg, f3_mg,                  &
333          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, ts, us, z0,    &
334          flux_s_pt, diss_s_pt, flux_s_e, diss_s_e, flux_s_q, diss_s_q,        &
335          flux_s_sa, diss_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, diss_s_u,        &
336          diss_s_v, diss_s_w, total_2d_o, total_2d_a
337
338    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
339          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
340          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
341          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
342
343    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
344          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
345          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
346          vsws_m, vswst_m
347
348    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
349          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, lad_s, lad_u,   &
350          lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc, sec, sls, tend, u_m_l, u_m_n,      &
351          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,       &
352          w_m_s, flux_l_pt, diss_l_pt, flux_l_e, diss_l_e, flux_l_q, diss_l_q, &
353          flux_l_sa, diss_l_sa, flux_l_u, flux_l_v, flux_l_w, diss_l_u,        &
354          diss_l_v, diss_l_w
355
356    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
357          ql_v, ql_vp
358
359    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
360          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
361          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
362          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
363
364    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
365          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
366          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
367          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
368
369    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
370
371    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
372                                           gamma_y, gamma_z
373
374    SAVE
375
376 END MODULE arrays_3d
377
378
379
380
381 MODULE averaging
382
383!------------------------------------------------------------------------------!
384! Description:
385! ------------
386! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
387!------------------------------------------------------------------------------!
388
389    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
390                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av
391
392    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
393          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
394          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
395          w_av
396 END MODULE averaging
397
398
399
400 MODULE cloud_parameters
401
402!------------------------------------------------------------------------------!
403! Description:
404! ------------
405! Definition of variables and constants for cloud physics
406!------------------------------------------------------------------------------!
407
408    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
409
410    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
411              effective_coll_efficiency,                                       &
412              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
413              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
414              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
415              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
416              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
417              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
418              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
419              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
420
421    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
422
423    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
424                                          precipitation_rate
425
426    SAVE
427
428 END MODULE cloud_parameters
429
430
431
432
433 MODULE constants
434
435!------------------------------------------------------------------------------!
436! Description:
437! ------------
438! Definition of general constants
439!------------------------------------------------------------------------------!
440
441    REAL    ::  pi = 3.141592654
442    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
443   
444
445    SAVE
446
447 END MODULE constants
448
449
450
451
452 MODULE control_parameters
453
454!------------------------------------------------------------------------------!
455! Description:
456! ------------
457! Definition of parameters for program control
458!------------------------------------------------------------------------------!
459
460    TYPE plot_precision
461       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
462       INTEGER           ::  precision
463    END TYPE plot_precision
464
465    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
466                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
467                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
468                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
469                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
470
471    TYPE file_status
472       LOGICAL ::  opened, opened_before
473    END TYPE file_status
474   
475    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
476
477    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
478                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
479
480    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
481    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
482    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
483    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
484    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
485    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
486    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
487    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
488    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
489                             loop_optimization = 'default', &
490                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
491                             psolver = 'poisfft', &
492                             scalar_advec = 'ws-scheme'
493    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
494                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
495                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
496                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
497                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
498                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
499                             bc_sa_t = 'neumann', &
500                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
501                             canopy_mode = 'block', &
502                             coupling_mode = 'uncoupled', &
503                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
504                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
505                             fft_method = 'system-specific', &
506                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
507                             random_generator = 'numerical-recipes', &
508                             return_addres, return_username, &
509                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
510    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
511    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
512    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
513    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
514    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
515    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
516
517    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
518    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
519    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
520                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
521    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
522         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
523
524    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
525    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
526    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
527
528    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
529    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
530
531    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
532                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
533                coupling_topology = 0, &
534                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
535                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
536                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
537                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
538                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
539                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
540                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
541                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
542                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
543                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
544                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
545                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
546                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
547                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
548                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
549                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
550                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
551                nz_do3d = -9999, outflow_damping_width = -1, &
552                pch_index = 0, prt_time_count = 0, recycling_plane, runnr = 0, &
553                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
554                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
555
556    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
557                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
558                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
559                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
560                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
561                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
562                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
563                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
564                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
565                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
566                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
567                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
568                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
569                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
570                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
571                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
572
573#if defined ( __check )
574    INTEGER :: check_restart = 0
575#endif
576
577    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
578
579    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
580    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
581                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
582
583    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
584                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirrad = .FALSE., &
585                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
586                bc_ns_dirrad = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
587                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
588                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
589                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
590                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
591                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
592                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
593                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
594                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
595                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
596                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
597                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
598                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
599                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
600                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
601                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
602                first_call_lpm = .TRUE., &
603                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
604                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
605                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
606                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
607                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
608                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
609                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
610                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
611                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
612                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
613                precipitation = .FALSE., &
614                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
615                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
616                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
617                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
618                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
619                use_prescribed_profile_data = .FALSE., &
620                use_prior_plot1d_parameters = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
621                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
622                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
623                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
624                ws_scheme_mom = .FALSE.
625
626    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
627                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
628
629    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
630             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
631             atmos_ocean_sign = 1.0, &
632             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
633             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
634             bottom_salinityflux = 0.0, &
635             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
636             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
637             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
638             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
639             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
640             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
641             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
642             disturbance_energy_limit = 0.01, &
643             disturbance_level_b = -9999999.9, &
644             disturbance_level_t = -9999999.9, &
645             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
646             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
647             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
648             dt_data_output = 9999999.9, &
649             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
650             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
651             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
652             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
653             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
654             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
655             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
656             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
657             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
658             end_time = 0.0, &
659             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
660             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
661             km_damp_max = -1.0, lad_surface = 0.0,  &
662             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
663             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
664             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
665             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
666             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
667             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
668             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
669             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
670             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
671             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
672             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
673             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
674             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
675             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
676             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
677             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
678             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
679             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
680             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
681             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
682             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
683             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
684             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
685             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
686             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
687             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
688             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
689             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
690             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
691             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
692             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
693             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
694             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
695             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
696             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
697             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
698             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
699             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
700             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
701             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
702             z_max_do2d = -1.0
703
704    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
705             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
706             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
707             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
708             mask_scale(3), &
709             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
710             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
711             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
712             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
713             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
714             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
715             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
716             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
717             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
718             time_domask(max_masks) = 0.0, &
719             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
720             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
721             v_profile(100) = 9999999.9, &
722             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
723             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
724             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
725             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
726             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
727             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
728             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
729             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
730             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
731             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
732
733    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
734
735    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
736        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
737    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
738        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
739   
740!
741!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
742       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
743
744    SAVE
745
746 END MODULE control_parameters
747
748
749
750
751 MODULE cpulog
752
753!------------------------------------------------------------------------------!
754! Description:
755! ------------
756! Definition of variables for cpu-time measurements
757!------------------------------------------------------------------------------!
758
759    REAL ::  initial_wallclock_time
760
761    TYPE logpoint
762       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
763       INTEGER            ::  counts
764       CHARACTER (LEN=20) ::  place
765    END TYPE logpoint
766
767    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
768                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
769                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
770                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
771
772    SAVE
773
774 END MODULE cpulog
775
776
777
778
779 MODULE dvrp_variables
780
781!------------------------------------------------------------------------------!
782! Description:
783! ------------
784! Definition of variables used with dvrp-software
785!------------------------------------------------------------------------------!
786
787    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
788                           particle_dvrpsize = 'none'
789
790    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
791                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
792
793    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
794                           dvrp_file      = 'default',                    &
795                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
796                           dvrp_password  = '********',                   &
797                           dvrp_username  = ' '
798
799    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
800                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
801                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
802                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
803                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
804                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
805                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
806                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
807
808    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
809
810    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
811                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
812                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
813
814    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
815                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
816                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
817                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
818
819    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
820                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
821
822    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
823                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
824
825#if defined( __decalpha )
826    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
827                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
828                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
829                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
830
831    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
832                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
833                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
834                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
835                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
836
837    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
838                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
839                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
840                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
841                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
842                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
843                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
844                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
845                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
846                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
847                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
848                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
849                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
850                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
851                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
852#else
853    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
854
855    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
856
857    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
858                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
859                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
860                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
861                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
862                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
863
864    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
865                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
866                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
867                                     -1.0, 1.0 /
868
869    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
870                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
871                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
872                             0.1, 0.4, 0.1 /
873
874    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
875                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
876
877    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
878                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
879#endif
880
881    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
882
883    TYPE steering
884       CHARACTER (LEN=20) ::  name
885       REAL(4)            ::  min, max
886       INTEGER            ::  imin, imax
887    END TYPE steering
888
889    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
890
891    SAVE
892
893 END MODULE dvrp_variables
894
895
896
897
898 MODULE grid_variables
899
900!------------------------------------------------------------------------------!
901! Description:
902! ------------
903! Definition of grid spacings
904!------------------------------------------------------------------------------!
905
906    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
907
908    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
909
910    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
911                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
912                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
913                                          zu_s_inner, zw_w_inner
914
915    SAVE
916
917 END MODULE grid_variables
918
919
920
921
922 MODULE indices
923
924!------------------------------------------------------------------------------!
925! Description:
926! ------------
927! Definition of array bounds and number of gridpoints
928!------------------------------------------------------------------------------!
929
930    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
931                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
932                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
933                nza, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzta, nzt_diff
934
935
936    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
937                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
938
939    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
940                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
941
942
943    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
944                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
945                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
946                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
947                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
948
949    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
950
951    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
952                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
953
954    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
955                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
956                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
957                wall_flags_9, wall_flags_10
958
959
960    SAVE
961
962 END MODULE indices
963
964
965
966
967 MODULE interfaces
968
969!------------------------------------------------------------------------------!
970! Description:
971! ------------
972! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
973!------------------------------------------------------------------------------!
974
975    INTERFACE
976
977       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
978
979          USE cpulog
980
981          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
982          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
983          TYPE(logpoint)              ::  log_event
984
985       END SUBROUTINE cpu_log
986
987    END INTERFACE
988
989
990
991    INTERFACE
992
993       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
994                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
995          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
996          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
997          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
998          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
999          REAL                          ::  offset, wert
1000          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
1001          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
1002
1003       END SUBROUTINE global_min_max
1004
1005    END INTERFACE
1006
1007    SAVE
1008
1009 END MODULE interfaces
1010
1011
1012
1013 MODULE pointer_interfaces
1014
1015!------------------------------------------------------------------------------!
1016! Description:
1017! ------------
1018! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1019! prognostic_equations
1020!------------------------------------------------------------------------------!
1021
1022    INTERFACE
1023
1024       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1025
1026          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1027          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1028
1029       END SUBROUTINE advec_s_bc
1030
1031    END INTERFACE
1032
1033
1034    SAVE
1035
1036 END MODULE pointer_interfaces
1037
1038
1039
1040
1041 MODULE model_1d
1042
1043!------------------------------------------------------------------------------!
1044! Description:
1045! ------------
1046! Definition of variables for the 1D-model
1047!------------------------------------------------------------------------------!
1048
1049    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
1050                last_dt_change_1d = 0 
1051
1052    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1053
1054    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1055                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1056                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1057                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1058                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1059                vsws1d, vsws1d_m, z01d
1060
1061
1062    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1063                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1064                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1065                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1066
1067    SAVE
1068
1069 END MODULE model_1d
1070
1071
1072
1073
1074 MODULE netcdf_control
1075
1076!------------------------------------------------------------------------------!
1077! Description:
1078! ------------
1079! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1080!------------------------------------------------------------------------------!
1081
1082    USE control_parameters
1083#if defined( __netcdf )
1084    USE netcdf
1085#endif
1086
1087    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1088
1089    INTEGER ::  dots_num = 23
1090
1091    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1092         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1093            'z_i   ' /)
1094
1095    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1096         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1097            'z_i   ' /)
1098
1099    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1100          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1101             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1102             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1103             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1104             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1105
1106    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1107          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1108             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1109             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1110             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1111             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1112
1113    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1114          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1115             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1116             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1117             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1118             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1119
1120    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1121          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1122             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1123             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1124             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1125             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1126
1127    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1128
1129    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1130
1131    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1132          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1133             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1134             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1135             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1136             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1137             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1138             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1139             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1140             'not_used        ' /)
1141
1142    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1143          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1144             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1145             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1146             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1147             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1148             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1149             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1150             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1151             'not_used        ' /)
1152
1153    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1154                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1155                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1156                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1157                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1158                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1159                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1160
1161    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1162                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1163                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1164                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1165                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1166                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1167                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1168                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1169                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1170                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1171                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1172                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1173                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1174                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1175                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1176                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1177                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1178                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1179
1180    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1181    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1182    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1183    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1184
1185    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1186    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1187    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1188                                           id_var_z_pr
1189    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1190
1191!
1192!-- masked output
1193    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1194
1195    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1196
1197    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1198                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1199                id_dim_zw_mask, &
1200                id_set_mask, &
1201                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1202                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1203                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1204
1205    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1206
1207    SAVE
1208
1209 END MODULE netcdf_control
1210
1211
1212
1213 MODULE particle_attributes
1214
1215!------------------------------------------------------------------------------!
1216! Description:
1217! ------------
1218! Definition of variables used to compute particle transport
1219!------------------------------------------------------------------------------!
1220
1221    USE array_kind
1222
1223    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1224                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1225                            collision_kernel = 'none'
1226
1227#if defined( __parallel )
1228    INTEGER ::  mpi_particle_type
1229#endif
1230    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1231                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1232                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1233                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1234                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1235                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1236                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1237                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1238                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1239                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1240                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1241                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1242                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1243                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1244                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1245                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1246
1247    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1248
1249    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1250    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1251
1252    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1253                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1254                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1255                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1256                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1257                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1258
1259    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1260                vertical_particle_advection = .TRUE.
1261
1262    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1263
1264    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1265                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1266                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1267                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1268                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1269                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1270                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1271                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1272                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1273                time_write_particle_data = 0.0
1274
1275    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1276                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1277                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1278                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1279                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1280
1281    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1282
1283
1284    TYPE particle_type
1285       SEQUENCE
1286       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1287                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1288                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1289       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1290    END TYPE particle_type
1291
1292    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1293    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1294    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1295
1296    TYPE particle_groups_type
1297       SEQUENCE
1298       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1299    END TYPE particle_groups_type
1300
1301    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1302                   particle_groups
1303
1304    SAVE
1305
1306 END MODULE particle_attributes
1307
1308
1309
1310
1311
1312 MODULE pegrid
1313
1314!------------------------------------------------------------------------------!
1315! Description:
1316! ------------
1317! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1318! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1319! MPI-calls.
1320!------------------------------------------------------------------------------!
1321
1322#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1323#if defined( __lc )
1324    USE MPI
1325#else
1326    INCLUDE "mpif.h"
1327#endif
1328#endif
1329    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1330    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1331                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1332                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1333                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1334
1335    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1336                                             hor_index_bounds_previous_run
1337
1338    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1339
1340#if defined( __parallel )
1341#if defined( __mpi2 )
1342    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1343#endif
1344
1345    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1346                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1347                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1348                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1349                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1350
1351    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1352
1353#if ! defined ( __check )
1354    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1355#endif
1356
1357
1358    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1359
1360    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1361                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1362                south_border_pe = .FALSE.
1363
1364    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1365                              remain_dims
1366#endif
1367
1368    SAVE
1369
1370 END MODULE pegrid
1371
1372
1373
1374
1375 MODULE profil_parameter
1376
1377!------------------------------------------------------------------------------!
1378! Description:
1379! ------------
1380! Definition of variables which control PROFIL-output
1381!------------------------------------------------------------------------------!
1382
1383    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1384
1385    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1386                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1387                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1388                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1389                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1390                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1391                              ' L                  ',                         &
1392                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1393
1394    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1395                           (/ ' u v                           ', &
1396                              ' pt                            ', &
1397                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1398                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1399                              ' km kh                         ', &
1400                              ' l                             ', &
1401                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1402
1403    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1404
1405    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1406                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1407                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1408                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1409               
1410
1411    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1412                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1413                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1414                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1415                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1416             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1417             cross_ts_uymin(20) = &
1418                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1419                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1420                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1421                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1422             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1423
1424    SAVE
1425
1426 END MODULE profil_parameter
1427
1428
1429
1430
1431 MODULE spectrum
1432
1433!------------------------------------------------------------------------------!
1434! Description:
1435! ------------
1436! Definition of quantities used for computing spectra
1437!------------------------------------------------------------------------------!
1438
1439    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1440                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1441    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1442    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1443    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1444                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1445                                              '-power spectrum of v     ', &
1446                                              '-power spectrum of w     ', &
1447                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1448                                              '-power spectrum of q     ' /)
1449    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1450                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1451                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1452                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1453                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1454                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1455
1456    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1457
1458    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1459                lstyles(100) = (/ 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                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1467                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1468                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1469                plot_spectra_level(100) = 999999
1470
1471    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1472
1473    SAVE
1474
1475 END MODULE spectrum
1476
1477
1478
1479
1480 MODULE statistics
1481
1482!------------------------------------------------------------------------------!
1483! Description:
1484! ------------
1485! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1486!------------------------------------------------------------------------------!
1487
1488    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1489    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1490    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1491    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1492    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1493    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1494                                              weight_substep, weight_pres
1495    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1496                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1497                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1498                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1499                                              sums_wspts_ws_l,                &
1500                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1501    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1502                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1503                                              sums_up_fraction_l
1504    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1505
1506    SAVE
1507
1508 END MODULE statistics
1509
1510
1511
1512
1513 MODULE transpose_indices
1514
1515!------------------------------------------------------------------------------!
1516! Description:
1517! ------------
1518! Definition of indices for transposed arrays
1519!------------------------------------------------------------------------------!
1520
1521    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1522                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1523                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1524               
1525
1526    SAVE
1527
1528 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.