source: palm/trunk/SOURCE/modules.f90 @ 997

Last change on this file since 997 was 997, checked in by raasch, 12 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 66.8 KB
Line 
1 MODULE advection
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: modules.f90 997 2012-09-07 10:53:03Z raasch $
11!
12! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
13! -use_prior_plot1d_parameters
14!
15! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
16! +c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l,
17! +bc_lr_dirneu, bc_lr_neudir, bc_ns_dirneu, bc_ns_neudir
18! -km_damp_x, km_damp_y, km_damp_max, outflow_damping_width
19! +z0h, z0h_av, z0h_factor, z0h1d
20! +ptdf_x, ptdf_y, pt_damping_width, pt_damping_factor
21!
22! 964 2012-07-26 09:14:24Z raasch
23! -cross_linecolors, cross_linestyles, cross_normalized_x, cross_normx_factor,
24! cross_normalized_y, cross_normy_factor, cross_pnc_local,
25! cross_profile_numbers, cross_profile_number_counter, cross_uxmax,
26! cross_uxmax_computed, cross_uxmax_normalized,
27! cross_uxmax_normalized_computed, cross_uxmin, cross_uxmin_computed,
28! cross_uxmin_normalized, cross_uxmin_normalized_computed, cross_uymax,
29! cross_uymin, cross_xtext, dopr_crossindex, dopr_label, linecolors, linestyles,
30! nz_do1d, profil_output, z_max_do1d, z_max_do1d_normalized
31!
32! 951 2012-07-19 14:22:52Z hoffmann
33! changing profile_columns and profile_rows
34!
35! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
36! +neutral
37!
38! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
39! +masking_method
40!
41! 880 2012-04-13 06:28:59Z raasch
42! gathered_size, subdomain_size moved to control_parameters
43!
44! 866 2012-03-28 06:44:41Z raasch
45! interface for global_min_max changed
46!
47! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
48! +wall_flags_0
49! -boundary_flags
50! +nzb_max
51! +adv_sca_1, +adv_mom_1
52!
53! 849 2012-03-15 10:35:09Z raasch
54! +deleted_particles, deleted_tails, tr.._count_sum, tr.._count_recv_sum in
55! particle_attributes,
56! +de_dx, de_dy, de_dz in arrays_3d,
57! first_call_advec_particles renamed first_call_lpm
58!
59! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
60! +dissipation_classes, radius_classes, use_kernel_tables,
61! particle feature color renamed class
62!
63! 825 2012-02-19 03:03:44Z raasch
64! +bfactor, curvature_solution_effects, eps_ros, molecular_weight_of_water,
65! vanthoff, -b_cond in cloud_parameters,
66! dopts_num increased to 29, particle attributes speed_x|y|z_sgs renamed
67! rvar1|2|3
68! wang_collision_kernel and turbulence_effects_on_collision replaced by
69! collision_kernel, hall_kernel, palm_kernel, wang_kernel
70!
71! 809 2012-01-30 13:32:58Z marongas
72! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
73!
74! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
75! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files.
76! New parameter check_restart has been defined which is needed by
77! check_namelist_files only.
78!
79! 805 2012-01-17 15:53:28Z franke
80! Bugfix collective_wait must be out of parallel branch for runs in serial mode
81!
82! 801 2012-01-10 17:30:36Z suehring
83! Dimesion of sums_wsus_ws_l, ! sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
84! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wsqs_ws_l, sums_wssas_ws_l increased.
85! for thread-safe summation in advec_ws.
86!
87! 792 2011-12-01 01:23:23Z raasch
88! particle arrays (particles, parrticles_temp) implemented as pointers,
89! +particles_1, particles_2, sort_count
90!
91! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
92! +turbulence_effects_on_collision, wang_collision_kernel
93!
94! 785 2011-11-28 09:47:19Z raasch
95! +scalar_rayleigh_damping, rdf_sc
96!
97! 778 2011-11-07 14:18:25Z fricke
98! +gathered_size, subdomain_size
99!
100! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
101! +lpt_av
102!
103! 767 2011-10-14 06:39:12Z raasch
104! +u_profile, v_profile, uv_heights, use_prescribed_profile_data
105!
106! 759 2011-09-15 13:58:31Z raasch
107! +io_blocks, io_group, maximum_parallel_io_streams,
108! synchronous_exchange moved to control_parameters
109!
110! 743 2011-08-18 16:10:16Z suehring
111! Dimension of sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,
112! sums_ws2_ws_l, sums_wspts_ws_l, sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l needed for
113! statistical evaluation of turbulent fluxes in WS-scheme decreased.
114! 736 2011-08-17 14:13:26Z suehring
115! Dimension of fluxes needed for WS-scheme increased.
116!
117! 722 2011-04-11 06:21:09Z raasch
118! Bugfix: default value for south_border_pe changed to .F.
119!
120! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
121! +bc_lr_dirrad, bc_lr_raddir, bc_ns_dirrad, bc_ns_raddir, left_border_pe,
122! north_border_pe, right_border_pe, south_border_pe
123! p_sub renamed p_loc
124!
125! 683 2011-02-09 14:25:15Z raasch
126! +synchronous_exchange
127!
128! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
129! +weight_pres to weight the respective contribution of the Runge-Kutta
130! substeps. +p_sub to buffer the intermediate contributions for Multigrid and
131! SOR.
132!
133! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
134! Removed u_nzb_p1_for_vfc and v_nzb_p1_for_vfc
135! For coupling with different resolution in ocean and atmophere:
136! +nx_a, +nx_o, ny_a, +ny_o, ngp_a, ngp_o, +total_2d_o, +total_2d_a,
137! +coupling_topology
138! Buffer arrays for the left sided advective fluxes added in arrays_3d.
139! +flux_s_u, +flux_s_v, +flux_s_w, +diss_s_u, +diss_s_v, +diss_s_w,
140! +flux_s_pt, +diss_s_pt, +flux_s_e, +diss_s_e, +flux_s_q, +diss_s_q,
141! +flux_s_sa, +diss_s_sa
142! 3d arrays for dissipation control added. (only necessary for vector arch.)
143! +var_x, +var_y, +var_z, +gamma_x, +gamma_y, +gamma_z
144! Default of momentum_advec and scalar_advec changed to 'ws-scheme' .
145! +exchange_mg added in control_parameters to steer the data exchange.
146! Parameters +nbgp, +nxlg, +nxrg, +nysg, +nyng added in indices.
147! flag array +boundary_flags added in indices to steer the degradation of order
148! of the advective fluxes when non-cyclic boundaries are used.
149! MPI-datatypes +type_y, +type_y_int and +type_yz for data_exchange added in
150! pegrid.
151! +sums_wsus_ws_l, +sums_wsvs_ws_l, +sums_us2_ws_l, +sums_vs2_ws_l,
152! +sums_ws2_ws_l, +sums_wspts_ws_l, +sums_wssas_ws_l, +sums_wsqs_ws_l
153! and +weight_substep added in statistics to steer the statistical evaluation
154! of turbulent fluxes in the advection routines.
155! LOGICALS +ws_scheme_sca and +ws_scheme_mom added to get a better performance
156! in prognostic_equations.
157! LOGICAL +dissipation_control control added to steer numerical dissipation
158! in ws-scheme.
159! Changed length of string run_description_header
160!
161! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
162! +collective_wait in pegrid
163!
164! 600 2010-11-24 16:10:51Z raasch
165! default values of surface_scalarflux and surface_waterflux changed
166! to 9999999.9
167!
168! 580 2010-10-05 13:59:11Z heinze
169! Renaming of ws_vertical_gradient to subs_vertical_gradient,
170! ws_vertical_gradient_level to subs_vertical_gradient_level and
171! ws_vertical_gradient_level_ind to subs_vertical_gradient_level_i
172!
173! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
174! nc_precision and netcdf_precision dimension changed to 11, all default
175! values of mask_xyz_loop changed to -1.0, dimension of openfile changed to
176! 200+2*max_masks, max_masks changed to 50
177!
178! 553 2010-09-01 14:09:06Z weinreis
179! parameters for masked output are replaced by arrays
180!
181! 531 2010-04-21 06:47:21Z heinze
182! character length of dopr_unit enlarged
183!
184! 519 2010-03-19 05:30:02Z raasch
185! -replace_char, replace_by
186!
187! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
188! +netcdf_data_format, -netcdf_64bit, -netcdf_64bit_3d, -netcdf_format_mask*,
189! -nc_format_mask, -format_parallel_io
190!
191! 485 2010-02-05 10:57:51Z raasch
192! ngp_3d, ngp_3d_inner changed to 64 bit
193!
194! 449 2010-02-02 11:23:59Z raasch
195! -var_ts: replaced by dots_max,
196! initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error messages
197! from gfortran compiler
198! +large_scale_subsidence, ws_vertical_gradient, ws_vertical_gradient_level,
199! ws_vertical_gradient_level_ind, w_subs
200!
201! 388 2009-09-23 09:40:33Z raasch
202! +prho, prho_1
203! +bc_lr_cyc, bc_ns_cyc
204! +output_for_t0
205! translation error of actual -> current revisions fixed
206! +q* in dots_label, dots_unit. increased dots_num respectively
207! typographical error in dots_unit fixed
208! +clip_dvrp_*, cluster_size, color_interval, dvrpsize_interval, dvrp_overlap,
209! dvrp_total_overlap, groundplate_color, local_dvrserver_running, n*_dvrp,
210! interval_*_dvrp_prt, isosurface_color, particle_color, particle_dvrpsize,
211! topography color in dvrp_variables,
212! vertical_particle_advection is a 1d-array,
213! +canyon_height, canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,
214! canyon_wall_south, conserve_volume_flow_mode, coupling_start_time,
215! dp_external, dp_level_b, dp_level_ind_b, dp_smooth, dp_smooth_factor, dpdxy,
216! run_coupled, time_since_reference_point, u_bulk, v_bulk in control_parameters,
217! default value of grid_matching changed to strict
218! +shf_av, qsws_av
219!
220! 217 2008-12-09 18:00:48Z letzel
221! +topography_grid_convention
222! some dvrp-variables changed to single precision, variables for dvrp-mode
223! pathlines added, +target_id, abort_mode, message_string
224!
225! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
226! allow 100 spectra levels instead of 10 for consistency with
227! define_netcdf_header, +canopy_heat_flux, cthf, lai,
228! +leaf_surface_concentration, scalar_exchange_coefficient, sec, sls
229! +hor_index_bounds, hor_index_bounds_previous_run, id_inflow, id_recycling,
230! inflow_damping_*, mean_inflow_profiles, numprocs_previous_run, nx_on_file,
231! ny_on_file, offset_ocean_*, recycling_plane, recycling_width, turbulent_inflow
232! -myid_char_14
233!
234! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
235! +drag_coefficient, pch_index, lad_surface, lad_vertical_gradient,
236! lad_vertical_gradient_level, plant_canopy, lad, lad_s, lad_u, lad_v,
237! lad_w, cdc, lad_vertical_gradient_level_ind, canopy_mode
238! +dt_sort_particles, ngp_2dh_s_inner, time_sort_particles, flags,
239! wall_flags_1..10, wall_humidityflux(0:4), wall_qflux(0:4),
240! wall_salinityflux(0:4), wall_scalarflux(0:4)
241!
242! 108 2007-08-24 15:10:38Z letzel
243! +comm_inter, constant_top_momentumflux, coupling_char, coupling_mode,
244! coupling_mode_remote, c_u, c_v, c_w, dt_coupling, e_init, humidity_remote,
245! ngp_xy, nxlu, nysv, port_name, qswst_remote, terminate_coupled,
246! terminate_coupled_remote, time_coupling, top_momentumflux_u|v, type_xy,
247! uswst*, vswst*
248!
249! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
250! +atmos_ocean_sign, ocean, r, + salinity variables
251! defaults of .._vertical_gradient_levels changed from -1.0 to -9999999.9
252! hydro_press renamed hyp, use_pt_reference renamed use_reference
253!
254! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
255! +data_output_pr_user, max_pr_user, size of data_output_pr, dopr_index,
256! dopr_initial_index and dopr_unit enlarged,
257! var_hom and var_sum renamed pr_palm
258!
259! 82 2007-04-16 15:40:52Z raasch
260! +return_addres, return_username
261! Cpp-directive lcmuk renamed lc
262!
263! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
264! +arrays precipitation_amount, precipitation_rate, precipitation_rate_av,
265! rif_wall, z0_av, +arrays u_m_l, u_m_r, etc. for radiation boundary conditions,
266! +loop_optimization, netcdf_64bit_3d, zu_s_inner, zw_w_inner, id_var_zusi_*,
267! id_var_zwwi_*, ts_value, u_nzb_p1_for_vfc, v_nzb_p1_for_vfc, pt_reference,
268! use_pt_reference, precipitation_amount_interval, revision
269! +age_m in particle_type, moisture renamed humidity,
270! -data_output_ts, dots_n, uvmean_outflow, uxrp, vynp,
271! arrays dots_label and dots_unit now dimensioned with dots_max,
272! setting of palm version moved to main program
273!
274! 37 2007-03-01 08:33:54Z raasch
275! +constant_top_heatflux, top_heatflux, use_top_fluxes, +arrays for top fluxes,
276! +nzt_diff, default of bc_pt_t renamed "initial_gradient"
277! Bugfix: p is not a pointer
278!
279! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
280!
281! Revision 1.95  2007/02/11 13:18:30  raasch
282! version 3.1b (last under RCS control)
283!
284! Revision 1.1  1997/07/24 11:21:26  raasch
285! Initial revision
286!
287!
288! Description:
289! ------------
290! Definition of variables for special advection schemes
291!------------------------------------------------------------------------------!
292
293    REAL ::  spl_gamma_x, spl_gamma_y
294
295    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  aex, bex, dex, eex, spl_z_x, spl_z_y
296    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  spl_tri_x, spl_tri_y, spl_tri_zu, &
297                                          spl_tri_zw
298
299    SAVE
300
301 END MODULE advection
302
303
304
305
306 MODULE array_kind
307
308!------------------------------------------------------------------------------!
309! Description:
310! ------------
311! Definition of type parameters (used for the definition of single or double
312! precision variables)
313!------------------------------------------------------------------------------!
314
315    INTEGER, PARAMETER ::  dpk = SELECTED_REAL_KIND( 12 ), &
316                           spk = SELECTED_REAL_KIND( 6 )
317
318    SAVE
319
320 END MODULE array_kind
321
322
323
324
325 MODULE arrays_3d
326
327!------------------------------------------------------------------------------!
328! Description:
329! ------------
330! Definition of all arrays defined on the computational grid
331!------------------------------------------------------------------------------!
332
333    USE array_kind
334
335    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                         &
336          c_u_m, c_u_m_l, c_v_m, c_v_m_l, c_w_m, c_w_m_l, ddzu, ddzu_pres,     &
337          dd2zu, dzu, ddzw, dzw, hyp, inflow_damping_factor, lad, l_grid,      &
338          ptdf_x, ptdf_y, pt_init, q_init, rdf, rdf_sc, sa_init, ug, u_init,   &
339          u_nzb_p1_for_vfc, vg, v_init, v_nzb_p1_for_vfc, w_subs, zu, zw 
340
341    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::                                       &
342          c_u, c_v, c_w, diss_s_e, diss_s_pt, diss_s_q, diss_s_sa, diss_s_u,   &
343          diss_s_v, diss_s_w, dzu_mg, dzw_mg, flux_s_e, flux_s_pt, flux_s_q,   &
344          flux_s_sa, flux_s_u, flux_s_v, flux_s_w, f1_mg, f2_mg, f3_mg,        &
345          mean_inflow_profiles, pt_slope_ref, qs, qswst_remote, total_2d_a,    &
346          total_2d_o, ts, us, z0, z0h
347
348    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                               &
349          qsws_1, qsws_2, qswst_1, qswst_2, rif_1, rif_2, saswsb_1, saswst_1,  &
350          shf_1, shf_2, tswst_1, tswst_2, usws_1, usws_2, uswst_1, uswst_2,    &
351          vsws_1, vsws_2, vswst_1, vswst_2
352
353    REAL, DIMENSION(:,:), POINTER ::                                           &
354          qsws, qsws_m, qswst, qswst_m, rif, rif_m, saswsb, saswst, shf,       &
355          shf_m, tswst, tswst_m, usws, uswst, usws_m, uswst_m, vsws, vswst,    &
356          vsws_m, vswst_m
357
358    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::                                     &
359          canopy_heat_flux, cdc, d, de_dx, de_dy, de_dz, diss, diss_l_e,       &
360          diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_sa, diss_l_u, diss_l_v, diss_l_w,        &
361          flux_l_e, flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_sa, flux_l_u, flux_l_v,        &
362          flux_l_w, lad_s, lad_u, lad_v, lad_w, lai, l_wall, p_loc, sec, sls,  &
363          tend, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v_m_l, v_m_n, v_m_r, v_m_s, w_m_l, &
364          w_m_n, w_m_r, w_m_s
365
366    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
367          ql_v, ql_vp
368
369    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET ::                             &
370          e_1, e_2, e_3, kh_1, kh_2, km_1, km_2, p, prho_1, pt_1, pt_2, pt_3,  &
371          q_1, q_2, q_3, ql_1, ql_2, rho_1, sa_1, sa_2, sa_3, u_1, u_2, u_3,   &
372          v_1, v_2, v_3, vpt_1, vpt_2, w_1, w_2, w_3
373
374    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::                                         &
375          e, e_m, e_p, kh, kh_m, km, km_m, prho, pt, pt_m, pt_p, q, q_m, q_p,  &
376          ql, ql_c, rho, sa, sa_p, te_m, tpt_m, tq_m, tsa_m, tu_m, tv_m, tw_m, &
377          u, u_m, u_p, v, v_m, v_p, vpt, vpt_m, w, w_m, w_p
378
379    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  rif_wall
380
381    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE :: var_x, var_y, var_z, gamma_x,       &
382                                           gamma_y, gamma_z
383
384    SAVE
385
386 END MODULE arrays_3d
387
388
389
390
391 MODULE averaging
392
393!------------------------------------------------------------------------------!
394! Description:
395! ------------
396! Definition of variables needed for time-averaging of 2d/3d data
397!------------------------------------------------------------------------------!
398
399    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  lwp_av, precipitation_rate_av,       &
400                                          qsws_av, shf_av,ts_av, us_av, z0_av, &
401                                          z0h_av
402
403    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE, TARGET :: &
404          e_av, lpt_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av, ql_av, ql_c_av,     &
405          ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, rho_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, &
406          w_av
407 END MODULE averaging
408
409
410
411 MODULE cloud_parameters
412
413!------------------------------------------------------------------------------!
414! Description:
415! ------------
416! Definition of variables and constants for cloud physics
417!------------------------------------------------------------------------------!
418
419    LOGICAL ::  curvature_solution_effects = .FALSE.
420
421    REAL  ::  bfactor, cp = 1005.0, diff_coeff_l = 0.23E-4,                    &
422              effective_coll_efficiency,                                       &
423              eps_ros = 1.0E-4,             &  ! accuracy of Rosenbrock method
424              l_d_cp, l_d_r, l_d_rv, l_v = 2.5E+06,                            &
425              mass_of_solute = 1.0E-17,              & ! soluted NaCl in kg
426              molecular_weight_of_solute = 0.05844,  & ! mol. mass NaCl (kg/mol)
427              molecular_weight_of_water = 0.01801528,& ! mol. mass H2O (kg/mol)
428              prec_time_const = 0.001, ql_crit = 0.0005, rho_l = 1.0E3,        &
429              r_d = 287.0, r_v = 461.51, thermal_conductivity_l = 2.43E-2,     &
430              vanthoff = 2.0                        ! van't Hoff factor (NaCl)
431
432    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  pt_d_t, t_d_pt
433
434    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  precipitation_amount, &
435                                          precipitation_rate
436
437    SAVE
438
439 END MODULE cloud_parameters
440
441
442
443
444 MODULE constants
445
446!------------------------------------------------------------------------------!
447! Description:
448! ------------
449! Definition of general constants
450!------------------------------------------------------------------------------!
451
452    REAL    ::  pi = 3.141592654
453    REAL    ::  adv_mom_1, adv_mom_3, adv_mom_5, adv_sca_1, adv_sca_3, adv_sca_5
454   
455
456    SAVE
457
458 END MODULE constants
459
460
461
462
463 MODULE control_parameters
464
465!------------------------------------------------------------------------------!
466! Description:
467! ------------
468! Definition of parameters for program control
469!------------------------------------------------------------------------------!
470
471    TYPE plot_precision
472       CHARACTER (LEN=6) ::  variable
473       INTEGER           ::  precision
474    END TYPE plot_precision
475
476    TYPE(plot_precision), DIMENSION(100) ::  plot_3d_precision =               &
477                        (/ plot_precision( 'u', 2 ), plot_precision( 'v', 2 ), &
478                           plot_precision( 'w', 2 ), plot_precision( 'p', 5 ), &
479                           plot_precision( 'pt', 2 ),                          &
480                           ( plot_precision( ' ', 1 ), i9 = 1,95 ) /)
481
482    TYPE file_status
483       LOGICAL ::  opened, opened_before
484    END TYPE file_status
485   
486    INTEGER, PARAMETER :: mask_xyz_dimension = 100, max_masks = 50
487
488    TYPE(file_status), DIMENSION(200+2*max_masks) ::                &
489                             openfile = file_status(.FALSE.,.FALSE.)
490
491    CHARACTER (LEN=1)    ::  cycle_mg = 'w', timestep_reason = ' '
492    CHARACTER (LEN=2)    ::  coupling_char = ''
493    CHARACTER (LEN=5)    ::  write_binary = 'false'
494    CHARACTER (LEN=6)    ::  grid_matching = 'strict'
495    CHARACTER (LEN=8)    ::  run_date, run_time
496    CHARACTER (LEN=9)    ::  simulated_time_chr
497    CHARACTER (LEN=11)   ::  topography_grid_convention = ' '
498    CHARACTER (LEN=12)   ::  version = ' ', revision = ' '
499    CHARACTER (LEN=16)   ::  conserve_volume_flow_mode = 'default', &
500                             loop_optimization = 'default', &
501                             momentum_advec = 'ws-scheme', &
502                             psolver = 'poisfft', &
503                             scalar_advec = 'ws-scheme'
504    CHARACTER (LEN=20)   ::  bc_e_b = 'neumann', bc_lr = 'cyclic', &
505                             bc_ns = 'cyclic', bc_p_b = 'neumann', &
506                             bc_p_t = 'dirichlet', bc_pt_b = 'dirichlet', &
507                             bc_pt_t = 'initial_gradient', &
508                             bc_q_b = 'dirichlet', bc_q_t = 'neumann', &
509                             bc_s_b = 'dirichlet', bc_s_t = 'neumann', &
510                             bc_sa_t = 'neumann', &
511                             bc_uv_b = 'dirichlet', bc_uv_t = 'dirichlet', &
512                             canopy_mode = 'block', &
513                             coupling_mode = 'uncoupled', &
514                             coupling_mode_remote = 'uncoupled', &
515                             dissipation_1d = 'as_in_3d_model', &
516                             fft_method = 'system-specific', &
517                             mixing_length_1d = 'as_in_3d_model', &
518                             random_generator = 'numerical-recipes', &
519                             return_addres, return_username, &
520                             timestep_scheme = 'runge-kutta-3'
521    CHARACTER (LEN=40)   ::  avs_data_file, topography = 'flat'
522    CHARACTER (LEN=64)   ::  host = ' '
523    CHARACTER (LEN=80)   ::  log_message, run_identifier
524    CHARACTER (LEN=100)  ::  initializing_actions = ' ' 
525    CHARACTER (LEN=110)  ::  run_description_header
526    CHARACTER (LEN=1000) ::  message_string = ' '
527
528    CHARACTER (LEN=7),  DIMENSION(100) ::  do3d_comp_prec = ' '
529    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_format = ' '
530    CHARACTER (LEN=11), DIMENSION(100) ::  data_output = ' ',    &
531                                           data_output_user = ' ', doav = ' '
532    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,100) ::  &
533         data_output_masks = ' ', data_output_masks_user = ' '
534
535    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(300) ::  data_output_pr = ' '
536    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(200) ::  data_output_pr_user = ' '
537    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(11)  ::  netcdf_precision = ' '
538
539    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask = ' '
540    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d = ' ', do3d = ' '
541
542    INTEGER ::  abort_mode = 1, average_count_pr = 0, average_count_sp = 0, &
543                average_count_3d = 0, current_timestep_number = 0, &
544                coupling_topology = 0, &
545                dist_range = 0, disturbance_level_ind_b, &
546                disturbance_level_ind_t, doav_n = 0, dopr_n = 0, &
547                dopr_time_count = 0, dopts_time_count = 0, &
548                dosp_time_count = 0, dots_time_count = 0, &
549                do2d_xy_n = 0, do2d_xz_n = 0, do2d_yz_n = 0, do3d_avs_n = 0, &
550                dp_level_ind_b = 0, dvrp_filecount = 0, &
551                dz_stretch_level_index, gamma_mg, gathered_size, &
552                grid_level, ibc_e_b, ibc_p_b, ibc_p_t, ibc_pt_b, ibc_pt_t, &
553                ibc_q_b, ibc_q_t, ibc_sa_t, ibc_uv_b, ibc_uv_t, &
554                inflow_disturbance_begin = -1, inflow_disturbance_end = -1, &
555                intermediate_timestep_count, intermediate_timestep_count_max, &
556                io_group = 0, io_blocks = 1, iran = -1234567, &
557                last_dt_change = 0, masks = 0, maximum_grid_level, &
558                maximum_parallel_io_streams = -1, max_pr_user = 0, &
559                mgcycles = 0, mg_cycles = -1, mg_switch_to_pe0_level = 0, mid, &
560                netcdf_data_format = 2, ngsrb = 2, nsor = 20, &
561                nsor_ini = 100, n_sor, normalizing_region = 0, &
562                nz_do3d = -9999, pch_index = 0, prt_time_count = 0, &
563                recycling_plane, runnr = 0, &
564                skip_do_avs = 0, subdomain_size, terminate_coupled = 0, &
565                terminate_coupled_remote = 0, timestep_count = 0
566
567    INTEGER ::  dist_nxl(0:1), dist_nxr(0:1), dist_nyn(0:1), dist_nys(0:1), &
568                do2d_no(0:1) = 0, do2d_xy_time_count(0:1), &
569                do2d_xz_time_count(0:1), do2d_yz_time_count(0:1), &
570                do3d_no(0:1) = 0, do3d_time_count(0:1), &
571                domask_no(max_masks,0:1) = 0, domask_time_count(max_masks,0:1),&
572                lad_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
573                mask_size(max_masks,3) = -1, mask_size_l(max_masks,3) = -1, &
574                mask_start_l(max_masks,3) = -1, &
575                pt_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
576                q_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
577                sa_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
578                section(100,3), section_xy(100) = -9999, &
579                section_xz(100) = -9999, section_yz(100) = -9999, &
580                ug_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
581                vg_vertical_gradient_level_ind(10) = -9999, &
582                subs_vertical_gradient_level_i(10) = -9999
583
584#if defined ( __check )
585    INTEGER :: check_restart = 0
586#endif
587
588    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  grid_level_count
589
590    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  mask_i, mask_j, mask_k
591    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  &
592                mask_i_global, mask_j_global, mask_k_global
593
594    LOGICAL ::  adjust_mixing_length = .FALSE., avs_output = .FALSE., &
595                bc_lr_cyc =.TRUE., bc_lr_dirneu = .FALSE., &
596                bc_lr_dirrad = .FALSE., bc_lr_neudir = .FALSE., &
597                bc_lr_raddir = .FALSE., bc_ns_cyc = .TRUE., &
598                bc_ns_dirneu = .FALSE., bc_ns_dirrad = .FALSE., &
599                bc_ns_neudir = .FALSE., bc_ns_raddir = .FALSE., &
600                call_psolver_at_all_substeps = .TRUE., &
601                cloud_droplets = .FALSE., cloud_physics = .FALSE., &
602                conserve_volume_flow = .FALSE., constant_diffusion = .FALSE., &
603                constant_heatflux = .TRUE., constant_top_heatflux = .TRUE., &
604                constant_top_momentumflux = .FALSE., &
605                constant_top_salinityflux = .TRUE., &
606                constant_waterflux = .TRUE., create_disturbances = .TRUE., &
607                cut_spline_overshoot = .TRUE., &
608                data_output_2d_on_each_pe = .TRUE., & 
609                dissipation_control = .FALSE., disturbance_created = .FALSE., &
610                do2d_at_begin = .FALSE., do3d_at_begin = .FALSE., &
611                do3d_compress = .FALSE., do_sum = .FALSE., &
612                dp_external = .FALSE., dp_smooth = .FALSE., &
613                dt_changed = .FALSE., dt_fixed = .FALSE., &
614                dt_3d_reached, dt_3d_reached_l, exchange_mg = .FALSE., &
615                first_call_lpm = .TRUE., &
616                force_print_header = .FALSE., galilei_transformation = .FALSE.,&
617                humidity = .FALSE., humidity_remote = .FALSE., &
618                inflow_l = .FALSE., inflow_n = .FALSE., &
619                inflow_r = .FALSE., inflow_s = .FALSE., &
620                iso2d_output = .FALSE., large_scale_subsidence = .FALSE., &
621                masking_method = .FALSE., mg_switch_to_pe0 = .FALSE., &
622                netcdf_output = .FALSE., neutral = .FALSE., ocean = .FALSE., &
623                outflow_l = .FALSE., outflow_n = .FALSE., outflow_r = .FALSE., &
624                outflow_s = .FALSE., passive_scalar = .FALSE., &
625                plant_canopy = .FALSE., prandtl_layer = .TRUE., &
626                precipitation = .FALSE., &
627                radiation = .FALSE., random_heatflux = .FALSE., &
628                run_control_header = .FALSE., run_coupled = .TRUE., &
629                scalar_rayleigh_damping = .TRUE., sloping_surface = .FALSE., &
630                stop_dt = .FALSE., synchronous_exchange = .FALSE., &
631                terminate_run = .FALSE., turbulent_inflow = .FALSE., &
632                use_prescribed_profile_data = .FALSE., use_reference = .FALSE.,&
633                use_surface_fluxes = .FALSE., use_top_fluxes = .FALSE., &
634                use_ug_for_galilei_tr = .TRUE., use_upstream_for_tke = .FALSE.,&
635                wall_adjustment = .TRUE., ws_scheme_sca = .FALSE., &
636                ws_scheme_mom = .FALSE.
637
638    LOGICAL ::  data_output_xy(0:1) = .FALSE., data_output_xz(0:1) = .FALSE., &
639                data_output_yz(0:1) = .FALSE.
640
641    REAL ::  advected_distance_x = 0.0, advected_distance_y = 0.0, &
642             alpha_surface = 0.0, asselin_filter_factor = 0.1, &
643             atmos_ocean_sign = 1.0, &
644             averaging_interval = 0.0, averaging_interval_pr = 9999999.9, &
645             averaging_interval_sp = 9999999.9, bc_pt_t_val, bc_q_t_val, &
646             bottom_salinityflux = 0.0, &
647             building_height = 50.0, building_length_x = 50.0, &
648             building_length_y = 50.0, building_wall_left = 9999999.9, &
649             building_wall_south = 9999999.9, canyon_height = 50.0, &
650             canyon_width_x = 9999999.9, canyon_width_y = 9999999.9, &
651             canyon_wall_left = 9999999.9, canyon_wall_south = 9999999.9, &
652             cthf = 0.0, cfl_factor = -1.0, cos_alpha_surface, &
653             coupling_start_time, disturbance_amplitude = 0.25, &
654             disturbance_energy_limit = 0.01, &
655             disturbance_level_b = -9999999.9, &
656             disturbance_level_t = -9999999.9, &
657             dp_level_b = 0.0, drag_coefficient = 0.0, &
658             dt = -1.0, dt_averaging_input = 0.0, &
659             dt_averaging_input_pr = 9999999.9, dt_coupling = 9999999.9, &
660             dt_data_output = 9999999.9, &
661             dt_data_output_av = 9999999.9, dt_disturb = 9999999.9, &
662             dt_dopr = 9999999.9, dt_dopr_listing = 9999999.9, &
663             dt_dopts = 9999999.9, dt_dosp = 9999999.9, dt_dots = 9999999.9, &
664             dt_do2d_xy = 9999999.9, dt_do2d_xz = 9999999.9, &
665             dt_do2d_yz = 9999999.9, dt_do3d = 9999999.9, dt_dvrp = 9999999.9, &
666             dt_max = 20.0, dt_restart = 9999999.9, &
667             dt_run_control = 60.0, dt_3d = -1.0, dz = -1.0, &
668             dz_max = 9999999.9, dz_stretch_factor = 1.08, &
669             dz_stretch_level = 100000.0, e_init = 0.0, e_min = 0.0, &
670             end_time = 0.0, &
671             f = 0.0, fs = 0.0, g = 9.81, inflow_damping_height = 9999999.9, &
672             inflow_damping_width = 9999999.9, kappa = 0.4, km_constant = -1.0,&
673             lad_surface = 0.0,  &
674             leaf_surface_concentration = 0.0, long_filter_factor = 0.0, &
675             mask_scale_x = 1.0, mask_scale_y = 1.0, mask_scale_z = 1.0, &
676             maximum_cpu_time_allowed = 0.0,  &
677             molecular_viscosity = 1.461E-5, &
678             old_dt = 1.0E-10, omega = 7.29212E-5, omega_sor = 1.8, &
679             overshoot_limit_e = 0.0, overshoot_limit_pt = 0.0, &
680             overshoot_limit_u = 0.0, overshoot_limit_v = 0.0, &
681             overshoot_limit_w = 0.0, particle_maximum_age = 9999999.9, &
682             phi = 55.0, prandtl_number = 1.0, &
683             precipitation_amount_interval = 9999999.9, prho_reference, &
684             pt_damping_factor = 0.0, pt_damping_width = 0.0, &
685             pt_reference = 9999999.9, pt_slope_offset = 0.0, &
686             pt_surface = 300.0, pt_surface_initial_change = 0.0, &
687             q_surface = 0.0, q_surface_initial_change = 0.0, &
688             rayleigh_damping_factor = -1.0, rayleigh_damping_height = -1.0, &
689             recycling_width = 9999999.9, residual_limit = 1.0E-4, &
690             restart_time = 9999999.9, rho_reference, rho_surface, &
691             rif_max = 1.0, rif_min = -5.0, roughness_length = 0.1, &
692             sa_surface = 35.0, scalar_exchange_coefficient = 0.0, &
693             simulated_time = 0.0, simulated_time_at_begin, sin_alpha_surface, &
694             skip_time_data_output = 0.0, skip_time_data_output_av = 9999999.9,&
695             skip_time_dopr = 9999999.9, skip_time_dosp = 9999999.9, &
696             skip_time_do2d_xy = 9999999.9, skip_time_do2d_xz = 9999999.9, &
697             skip_time_do2d_yz = 9999999.9, skip_time_do3d = 9999999.9, &
698             surface_heatflux = 9999999.9, surface_pressure = 1013.25, &
699             surface_scalarflux = 9999999.9, surface_waterflux = 9999999.9, &
700             s_surface = 0.0, s_surface_initial_change = 0.0, &
701             termination_time_needed = -1.0, time_coupling = 0.0, &
702             time_disturb = 0.0, time_dopr = 0.0, time_dopr_av = 0.0, &
703             time_dopr_listing = 0.0, time_dopts = 0.0, time_dosp = 0.0, &
704             time_dosp_av = 0.0, time_dots = 0.0, time_do2d_xy = 0.0, &
705             time_do2d_xz = 0.0, time_do2d_yz = 0.0, time_do3d = 0.0, &
706             time_do_av = 0.0, time_do_sla = 0.0, time_dvrp = 0.0, &
707             time_restart = 9999999.9, time_run_control = 0.0,&
708             time_since_reference_point, top_heatflux = 9999999.9, &
709             top_momentumflux_u = 9999999.9, &
710             top_momentumflux_v = 9999999.9, top_salinityflux = 9999999.9, &
711             ug_surface = 0.0, u_bulk = 0.0, u_gtrans = 0.0, &
712             ups_limit_e = 0.0, ups_limit_pt = 0.0, ups_limit_u = 0.0, &
713             ups_limit_v = 0.0, ups_limit_w = 0.0, vg_surface = 0.0, &
714             v_bulk = 0.0, v_gtrans = 0.0, wall_adjustment_factor = 1.8, &
715             z_max_do2d = -1.0, z0h_factor = 1.0
716
717    REAL ::  do2d_xy_last_time(0:1) = -1.0, do2d_xz_last_time(0:1) = -1.0, &
718             do2d_yz_last_time(0:1) = -1.0, dpdxy(1:2) = 0.0, &
719             dt_domask(max_masks) = 9999999.9, lad_vertical_gradient(10) = 0.0,&
720             lad_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
721             mask_scale(3), &
722             pt_vertical_gradient(10) = 0.0, &
723             pt_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
724             q_vertical_gradient(10) = 0.0, &
725             q_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
726             s_vertical_gradient(10) = 0.0, &
727             s_vertical_gradient_level(10) = -1.0, &
728             sa_vertical_gradient(10) = 0.0, &
729             sa_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
730             skip_time_domask(max_masks) = 9999999.9, threshold(20) = 0.0, &
731             time_domask(max_masks) = 0.0, &
732             tsc(10) = (/ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 /), &
733             u_profile(100) = 9999999.9, uv_heights(100) = 9999999.9, &
734             v_profile(100) = 9999999.9, &
735             ug_vertical_gradient(10) = 0.0, &
736             ug_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
737             vg_vertical_gradient(10) = 0.0, &
738             vg_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9, &
739             volume_flow(1:2) = 0.0, volume_flow_area(1:2) = 0.0, &
740             volume_flow_initial(1:2) = 0.0, wall_heatflux(0:4) = 0.0, &
741             wall_humidityflux(0:4) = 0.0, wall_qflux(0:4) = 0.0, &
742             wall_salinityflux(0:4) = 0.0, wall_scalarflux(0:4) = 0.0, &
743             subs_vertical_gradient(10) = 0.0, &
744             subs_vertical_gradient_level(10) = -9999999.9
745
746    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dp_smooth_factor
747
748    REAL, DIMENSION(max_masks,mask_xyz_dimension) :: &
749        mask_x = -1.0, mask_y = -1.0, mask_z = -1.0
750    REAL, DIMENSION(max_masks,3) ::                  &
751        mask_x_loop = -1.0, mask_y_loop = -1.0, mask_z_loop = -1.0
752   
753!
754!--    internal mask arrays ("mask,dimension,selection")
755       REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  mask, mask_loop
756
757    SAVE
758
759 END MODULE control_parameters
760
761
762
763
764 MODULE cpulog
765
766!------------------------------------------------------------------------------!
767! Description:
768! ------------
769! Definition of variables for cpu-time measurements
770!------------------------------------------------------------------------------!
771
772    REAL ::  initial_wallclock_time
773
774    TYPE logpoint
775       REAL               ::  isum, ivect, mean, mtime, mtimevec, sum, vector
776       INTEGER            ::  counts
777       CHARACTER (LEN=20) ::  place
778    END TYPE logpoint
779
780    TYPE(logpoint), DIMENSION(100) ::  log_point = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0,   &
781                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' ),          &
782                                       log_point_s = logpoint( 0.0, 0.0, 0.0, &
783                                       0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0, ' ' )
784
785    SAVE
786
787 END MODULE cpulog
788
789
790
791
792 MODULE dvrp_variables
793
794!------------------------------------------------------------------------------!
795! Description:
796! ------------
797! Definition of variables used with dvrp-software
798!------------------------------------------------------------------------------!
799
800    CHARACTER (LEN=10) ::  dvrp_output = 'rtsp', particle_color = 'none', &
801                           particle_dvrpsize = 'none'
802
803    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(10) ::  mode_dvrp = &
804                                     (/ ( '                    ', i9 = 1,10 ) /)
805
806    CHARACTER (LEN=80) ::  dvrp_directory = 'default',                    &
807                           dvrp_file      = 'default',                    &
808                           dvrp_host      = 'origin.rvs.uni-hannover.de', &
809                           dvrp_password  = '********',                   &
810                           dvrp_username  = ' '
811
812    INTEGER ::  cluster_size = 1, dvrp_colortable_entries = 4,                 &
813                dvrp_colortable_entries_prt = 22, islice_dvrp,                 &
814                nx_dvrp, nxl_dvrp, nxr_dvrp, ny_dvrp, nyn_dvrp, nys_dvrp,      &
815                nz_dvrp, pathlines_fadeintime = 5, pathlines_fadeouttime = 5,  &
816                pathlines_linecount = 1000, pathlines_maxhistory = 40,         &
817                pathlines_wavecount = 10, pathlines_wavetime = 50,             &
818                vc_gradient_normals = 0, vc_mode = 0, vc_size_x = 2,           &
819                vc_size_y = 2, vc_size_z = 2
820
821    INTEGER, DIMENSION(10) ::  slicer_position_dvrp
822
823    LOGICAL ::  cyclic_dvrp = .FALSE., dvrp_overlap, dvrp_total_overlap, &
824                local_dvrserver_running, lock_steering_update = .FALSE., &
825                use_seperate_pe_for_dvrp_output = .FALSE.
826
827    REAL    ::  clip_dvrp_l = 9999999.9, clip_dvrp_n = 9999999.9, &
828                clip_dvrp_r = 9999999.9, clip_dvrp_s = 9999999.9, &
829                superelevation = 1.0, superelevation_x = 1.0,     &
830                superelevation_y = 1.0, vc_alpha = 38.0
831
832    REAL, DIMENSION(2) ::  color_interval = (/ 0.0, 1.0 /), &
833                           dvrpsize_interval = (/ 0.0, 1.0 /)
834
835    REAL, DIMENSION(3) ::  groundplate_color = (/ 0.0, 0.6, 0.0 /), &
836                           topography_color = (/ 0.8, 0.7, 0.6 /)
837
838#if defined( __decalpha )
839    REAL, DIMENSION(2,10)  ::  slicer_range_limits_dvrp = RESHAPE( (/       &
840                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
841                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
842                                -1.0, 1.0, -1.0, 1.0 /), (/ 2, 10 /) )
843
844    REAL, DIMENSION(3,10)  ::  isosurface_color = RESHAPE( (/                  &
845                                0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
846                                0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
847                                0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
848                                0.1, 0.4, 0.1 /), (/ 3, 10 /) )
849
850    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp, interval_h_dvrp =      &
851                                  RESHAPE( (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0,      &
852                                               70.0,  25.0,  25.0, -25.0,      &
853                                              ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),         &
854                                           (/ 2, 100 /) ),                     &
855                                  interval_l_dvrp = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0,&
856                                  interval_a_dvrp = 0.0,                       &
857                                  interval_values_dvrp_prt,                    &
858                                  interval_h_dvrp_prt = RESHAPE(               &
859                                  (/ 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0,   &
860                                     25.0, -25.0, ( 0.0, i9 = 1, 192 ) /),     &
861                                                  (/ 2, 100 /) ),              &
862                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5,                   &
863                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0,                   &
864                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
865#else
866    REAL, DIMENSION(2,10)     ::  slicer_range_limits_dvrp
867
868    REAL, DIMENSION(3,10)     ::  isosurface_color
869
870    REAL(4), DIMENSION(2,100) ::  interval_values_dvrp,                       &
871                                  interval_values_dvrp_prt, interval_h_dvrp,  &
872                                  interval_h_dvrp_prt, interval_l_dvrp = 0.5, &
873                                  interval_l_dvrp_prt = 0.5, interval_s_dvrp = 1.0, &
874                                  interval_s_dvrp_prt = 1.0, interval_a_dvrp = 0.0, &
875                                  interval_a_dvrp_prt = 0.0
876
877    DATA  slicer_range_limits_dvrp / -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
878                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
879                                     -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, &
880                                     -1.0, 1.0 /
881
882    DATA  isosurface_color / 0.9, 0.9, 0.9,  0.8, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.8, &
883                             0.1, 0.8, 0.1,  0.6, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.6, &
884                             0.1, 0.6, 0.1,  0.4, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.4, &
885                             0.1, 0.4, 0.1 /
886
887    DATA  interval_h_dvrp / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
888                            25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
889
890    DATA  interval_h_dvrp_prt / 270.0, 225.0, 225.0, 180.0, 70.0, 25.0, &
891                                25.0, -25.0, 192 * 0.0 /
892#endif
893
894    REAL(4), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  xcoor_dvrp, ycoor_dvrp, zcoor_dvrp
895
896    TYPE steering
897       CHARACTER (LEN=20) ::  name
898       REAL(4)            ::  min, max
899       INTEGER            ::  imin, imax
900    END TYPE steering
901
902    TYPE(steering), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  steering_dvrp
903
904    SAVE
905
906 END MODULE dvrp_variables
907
908
909
910
911 MODULE grid_variables
912
913!------------------------------------------------------------------------------!
914! Description:
915! ------------
916! Definition of grid spacings
917!------------------------------------------------------------------------------!
918
919    REAL ::  ddx, ddx2, dx = 1.0, dx2, ddy, ddy2, dy = 1.0, dy2
920
921    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ddx2_mg, ddy2_mg
922
923    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  fwxm, fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp,   &
924                                          fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
925                                          wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, &
926                                          zu_s_inner, zw_w_inner
927
928    SAVE
929
930 END MODULE grid_variables
931
932
933
934
935 MODULE indices
936
937!------------------------------------------------------------------------------!
938! Description:
939! ------------
940! Definition of array bounds and number of gridpoints
941!------------------------------------------------------------------------------!
942
943    INTEGER ::  nbgp = 3, ngp_sums, nnx, nx = 0, nx_a, nx_o, nxa, nxl, nxlg,   &
944                nxlu, nxr, nxra, nxrg, nx_on_file, nny, ny = 0, ny_a, ny_o,    &
945                nya, nyn, nyna, nyng, nys, nysg, nysv, ny_on_file, nnz, nz = 0,&
946                nza, nzb, nzb_diff, nzb_max, nzt, nzta, nzt_diff
947
948
949    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(18) ), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      &
950                ngp_3d, ngp_3d_inner   ! need to have 64 bit for grids > 2E9
951
952    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::                                      &
953                ngp_2dh, nnx_pe, nny_pe, nxl_mg, nxr_mg, nyn_mg, nys_mg, nzt_mg
954
955
956    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE :: ngp_2dh_outer, ngp_2dh_s_inner,    &
957                mg_loc_ind, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer, nzb_diff_u,    &
958                nzb_diff_v, nzb_inner, nzb_outer, nzb_s_inner, nzb_s_outer,    &
959                nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,            &
960                nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzb_2d
961
962    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  flags
963
964    INTEGER( KIND = SELECTED_INT_KIND(11) ), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  &
965                wall_flags_0  ! need to have 34 Bit
966
967    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE,  TARGET ::                         &
968                wall_flags_1, wall_flags_2, wall_flags_3, wall_flags_4,        &
969                wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,        &
970                wall_flags_9, wall_flags_10
971
972
973    SAVE
974
975 END MODULE indices
976
977
978
979
980 MODULE interfaces
981
982!------------------------------------------------------------------------------!
983! Description:
984! ------------
985! Interfaces for special subroutines which use optional parameters
986!------------------------------------------------------------------------------!
987
988    INTERFACE
989
990       SUBROUTINE cpu_log( log_event, place, modus, barrierwait )
991
992          USE cpulog
993
994          CHARACTER (LEN=*)           ::  modus, place
995          CHARACTER (LEN=*), OPTIONAL ::  barrierwait
996          TYPE(logpoint)              ::  log_event
997
998       END SUBROUTINE cpu_log
999
1000    END INTERFACE
1001
1002
1003
1004    INTERFACE
1005
1006       SUBROUTINE global_min_max ( i1, i2, j1, j2, k1, k2, feld, mode, offset, &
1007                                   wert, wert_ijk, wert1, wert1_ijk )
1008          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode
1009          INTEGER, INTENT(IN)           ::  i1, i2, j1, j2, k1, k2
1010          INTEGER                       ::  wert_ijk(3)
1011          INTEGER, OPTIONAL             ::  wert1_ijk(3)
1012          REAL                          ::  offset, wert
1013          REAL, OPTIONAL                ::  wert1
1014          REAL, INTENT(IN)              ::  feld(i1:i2,j1:j2,k1:k2)
1015
1016       END SUBROUTINE global_min_max
1017
1018    END INTERFACE
1019
1020    SAVE
1021
1022 END MODULE interfaces
1023
1024
1025
1026 MODULE pointer_interfaces
1027
1028!------------------------------------------------------------------------------!
1029! Description:
1030! ------------
1031! Interfaces for subroutines with pointer arguments called in
1032! prognostic_equations
1033!------------------------------------------------------------------------------!
1034
1035    INTERFACE
1036
1037       SUBROUTINE advec_s_bc( sk, sk_char )
1038
1039          CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)   ::  sk_char
1040          REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  sk
1041
1042       END SUBROUTINE advec_s_bc
1043
1044    END INTERFACE
1045
1046
1047    SAVE
1048
1049 END MODULE pointer_interfaces
1050
1051
1052
1053
1054 MODULE model_1d
1055
1056!------------------------------------------------------------------------------!
1057! Description:
1058! ------------
1059! Definition of variables for the 1D-model
1060!------------------------------------------------------------------------------!
1061
1062    INTEGER ::  current_timestep_number_1d = 0, damp_level_ind_1d, &
1063                last_dt_change_1d = 0 
1064
1065    LOGICAL ::  run_control_header_1d = .FALSE., stop_dt_1d = .FALSE. 
1066
1067    REAL ::     damp_level_1d = -1.0, dt_1d = 60.0, dt_max_1d = 300.0, &
1068                dt_pr_1d = 9999999.9, dt_run_control_1d = 60.0, &
1069                end_time_1d = 864000.0, old_dt_1d = 1.0E-10, &
1070                qs1d, simulated_time_1d = 0.0, time_pr_1d = 0.0, &
1071                time_run_control_1d = 0.0, ts1d, us1d, usws1d, usws1d_m, &
1072                vsws1d, vsws1d_m, z01d, z0h1d
1073
1074
1075    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  e1d, e1d_m, e1d_p, kh1d, kh1d_m, km1d, &
1076                                        km1d_m, l_black, l1d, l1d_m, rif1d,    &
1077                                        te_e, te_em, te_u, te_um, te_v, te_vm, &
1078                                        u1d, u1d_m, u1d_p, v1d, v1d_m, v1d_p
1079
1080    SAVE
1081
1082 END MODULE model_1d
1083
1084
1085
1086
1087 MODULE netcdf_control
1088
1089!------------------------------------------------------------------------------!
1090! Description:
1091! ------------
1092! Definition of parameters and variables for netcdf control.
1093!------------------------------------------------------------------------------!
1094
1095    USE control_parameters
1096#if defined( __netcdf )
1097    USE netcdf
1098#endif
1099
1100    INTEGER, PARAMETER ::  dopr_norm_num = 7, dopts_num = 29, dots_max = 100
1101
1102    INTEGER ::  dots_num = 23
1103
1104    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_names =   &
1105         (/ 'wpt0  ', 'ws2   ', 'tsw2  ', 'ws3   ', 'ws2tsw', 'wstsw2', &
1106            'z_i   ' /)
1107
1108    CHARACTER (LEN=6), DIMENSION(dopr_norm_num) ::  dopr_norm_longnames = &
1109         (/ 'wpt0  ', 'w*2   ', 't*w2  ', 'w*3   ', 'w*2t*w', 'w*t*w2',   &
1110            'z_i   ' /)
1111
1112    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_label = &
1113          (/ 'tnpt   ', 'x_     ', 'y_     ', 'z_     ', 'z_abs  ', 'u      ', &
1114             'v      ', 'w      ', 'u"     ', 'v"     ', 'w"     ', 'npt_up ', &
1115             'w_up   ', 'w_down ', 'radius ', 'r_min  ', 'r_max  ', 'npt_max', &
1116             'npt_min', 'x*2    ', 'y*2    ', 'z*2    ', 'u*2    ', 'v*2    ', &
1117             'w*2    ', 'u"2    ', 'v"2    ', 'w"2    ', 'npt*2  ' /)
1118
1119    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dopts_num) :: dopts_unit = &
1120          (/ 'number ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'm/s    ', &
1121             'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'm/s    ', 'number ', &
1122             'm/s    ', 'm/s    ', 'm      ', 'm      ', 'm      ', 'number ', &
1123             'number ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2     ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', &
1124             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'number2' /)
1125
1126    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_label = &
1127          (/ 'E      ', 'E*     ', 'dt     ', 'u*     ', 'th*    ', 'umax   ', &
1128             'vmax   ', 'wmax   ', 'div_new', 'div_old', 'z_i_wpt', 'z_i_pt ', &
1129             'w*     ', 'w"pt"0 ', 'w"pt"  ', 'wpt    ', 'pt(0)  ', 'pt(zp) ', &
1130             'w"u"0  ', 'w"v"0  ', 'w"q"0  ', 'mo_L   ', 'q*     ',            &
1131             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1132
1133    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(dots_max) :: dots_unit = &
1134          (/ 'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 's      ', 'm/s    ', 'K      ', 'm/s    ', &
1135             'm/s    ', 'm/s    ', 's-1    ', 's-1    ', 'm      ', 'm      ', &
1136             'm/s    ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K m/s  ', 'K      ', 'K      ', &
1137             'm2/s2  ', 'm2/s2  ', 'kg m/s ', 'm      ', 'kg/kg  ',            &
1138             ( 'unknown', i9 = 1, dots_max-23 ) /)
1139
1140    CHARACTER (LEN=9), DIMENSION(300) ::  dopr_unit = 'unknown'
1141
1142    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(0:1,100) ::  do2d_unit, do3d_unit
1143
1144    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_names = &
1145          (/ 'pt_age          ', 'pt_dvrp_size    ', 'pt_origin_x     ', &
1146             'pt_origin_y     ', 'pt_origin_z     ', 'pt_radius       ', &
1147             'pt_speed_x      ', 'pt_speed_y      ', 'pt_speed_z      ', &
1148             'pt_weight_factor', 'pt_x            ', 'pt_y            ', &
1149             'pt_z            ', 'pt_color        ', 'pt_group        ', &
1150             'pt_tailpoints   ', 'pt_tail_id      ', 'pt_density_ratio', &
1151             'pt_exp_arg      ', 'pt_exp_term     ', 'not_used        ', &
1152             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1153             'not_used        ' /)
1154
1155    CHARACTER (LEN=16), DIMENSION(25) ::  prt_var_units = &
1156          (/ 'seconds         ', 'meters          ', 'meters          ', &
1157             'meters          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1158             'm/s             ', 'm/s             ', 'm/s             ', &
1159             'factor          ', 'meters          ', 'meters          ', &
1160             'meters          ', 'none            ', 'none            ', &
1161             'none            ', 'none            ', 'ratio           ', &
1162             'none            ', 'none            ', 'not_used        ', &
1163             'not_used        ', 'not_used        ', 'not_used        ', &
1164             'not_used        ' /)
1165
1166    INTEGER ::  id_dim_prtnum, id_dim_time_pr, id_dim_time_prt, &
1167                id_dim_time_pts, id_dim_time_sp, id_dim_time_ts, id_dim_x_sp, &
1168                id_dim_y_sp, id_dim_zu_sp, id_dim_zw_sp, id_set_pr, &
1169                id_set_prt, id_set_pts, id_set_sp, id_set_ts, id_var_prtnum, &
1170                id_var_rnop_prt, id_var_time_pr, id_var_time_prt, &
1171                id_var_time_pts, id_var_time_sp, id_var_time_ts, id_var_x_sp, &
1172                id_var_y_sp, id_var_zu_sp, id_var_zw_sp, nc_stat
1173
1174    INTEGER, DIMENSION(0:1) ::  id_dim_time_xy, id_dim_time_xz, &
1175                id_dim_time_yz, id_dim_time_3d, id_dim_x_xy, id_dim_xu_xy, &
1176                id_dim_x_xz, id_dim_xu_xz, id_dim_x_yz, id_dim_xu_yz, &
1177                id_dim_x_3d, id_dim_xu_3d, id_dim_y_xy, id_dim_yv_xy, &
1178                id_dim_y_xz, id_dim_yv_xz, id_dim_y_yz, id_dim_yv_yz, &
1179                id_dim_y_3d, id_dim_yv_3d, id_dim_zu_xy, id_dim_zu1_xy, &
1180                id_dim_zu_xz, id_dim_zu_yz, id_dim_zu_3d, id_dim_zw_xy, &
1181                id_dim_zw_xz, id_dim_zw_yz, id_dim_zw_3d, id_set_xy, &
1182                id_set_xz, id_set_yz, id_set_3d, id_var_ind_x_yz, &
1183                id_var_ind_y_xz, id_var_ind_z_xy, id_var_time_xy, &
1184                id_var_time_xz, id_var_time_yz, id_var_time_3d, id_var_x_xy, &
1185                id_var_xu_xy, id_var_x_xz, id_var_xu_xz, id_var_x_yz, &
1186                id_var_xu_yz, id_var_x_3d, id_var_xu_3d, id_var_y_xy, &
1187                id_var_yv_xy, id_var_y_xz, id_var_yv_xz, id_var_y_yz, &
1188                id_var_yv_yz, id_var_y_3d, id_var_yv_3d, id_var_zusi_xy, &
1189                id_var_zusi_3d, id_var_zu_xy, id_var_zu1_xy, id_var_zu_xz, &
1190                id_var_zu_yz, id_var_zu_3d, id_var_zwwi_xy, id_var_zwwi_3d, &
1191                id_var_zw_xy, id_var_zw_xz, id_var_zw_yz, id_var_zw_3d
1192
1193    INTEGER, DIMENSION(10)  ::  id_var_dospx, id_var_dospy
1194    INTEGER, DIMENSION(20)  ::  id_var_prt
1195    INTEGER, DIMENSION(11)  ::  nc_precision
1196    INTEGER, DIMENSION(dopr_norm_num) ::  id_var_norm_dopr
1197
1198    INTEGER, DIMENSION(dopts_num,0:10) ::  id_var_dopts
1199    INTEGER, DIMENSION(0:1,100)        ::  id_var_do2d, id_var_do3d
1200    INTEGER, DIMENSION(100,0:9)        ::  id_dim_z_pr, id_var_dopr, &
1201                                           id_var_z_pr
1202    INTEGER, DIMENSION(dots_max,0:9)   ::  id_var_dots
1203
1204!
1205!-- masked output
1206    CHARACTER (LEN=7), DIMENSION(max_masks,0:1,100) ::  domask_unit
1207
1208    LOGICAL ::  output_for_t0 = .FALSE.
1209
1210    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1) ::  id_dim_time_mask, id_dim_x_mask, &
1211                id_dim_xu_mask, id_dim_y_mask, id_dim_yv_mask, id_dim_zu_mask, &
1212                id_dim_zw_mask, &
1213                id_set_mask, &
1214                id_var_time_mask, id_var_x_mask, id_var_xu_mask, &
1215                id_var_y_mask, id_var_yv_mask, id_var_zu_mask, id_var_zw_mask, &
1216                id_var_zusi_mask, id_var_zwwi_mask
1217
1218    INTEGER, DIMENSION(1:max_masks,0:1,100)         ::  id_var_domask
1219
1220    SAVE
1221
1222 END MODULE netcdf_control
1223
1224
1225
1226 MODULE particle_attributes
1227
1228!------------------------------------------------------------------------------!
1229! Description:
1230! ------------
1231! Definition of variables used to compute particle transport
1232!------------------------------------------------------------------------------!
1233
1234    USE array_kind
1235
1236    CHARACTER (LEN=15)  ::  bc_par_lr = 'cyclic',  bc_par_ns = 'cyclic', &
1237                            bc_par_b  = 'reflect', bc_par_t  = 'absorb', &
1238                            collision_kernel = 'none'
1239
1240#if defined( __parallel )
1241    INTEGER ::  mpi_particle_type
1242#endif
1243    INTEGER ::  deleted_particles = 0, deleted_tails = 0,                      &
1244                dissipation_classes = 10, ibc_par_lr,                          &
1245                ibc_par_ns, ibc_par_b, ibc_par_t, iran_part = -1234567,        &
1246                maximum_number_of_particles = 1000,                            &
1247                maximum_number_of_tailpoints = 100,                            &
1248                maximum_number_of_tails = 0,                                   &
1249                number_of_initial_particles = 0, number_of_particles = 0,      &
1250                number_of_particle_groups = 1, number_of_tails = 0,            &
1251                number_of_initial_tails = 0, offset_ocean_nzt = 0,             &
1252                offset_ocean_nzt_m1 = 0, particles_per_point = 1,              &
1253                particle_file_count = 0, radius_classes = 20,                  &
1254                skip_particles_for_tail = 100, sort_count = 0,                 &
1255                total_number_of_particles, total_number_of_tails = 0,          &
1256                trlp_count_sum, trlp_count_recv_sum, trrp_count_sum,           &
1257                trrp_count_recv_sum, trsp_count_sum, trsp_count_recv_sum,      &
1258                trnp_count_sum, trnp_count_recv_sum
1259
1260    INTEGER, PARAMETER ::  max_number_of_particle_groups = 10
1261
1262    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  new_tail_id
1263    INTEGER, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  prt_count, prt_start_index
1264
1265    LOGICAL ::  hall_kernel = .FALSE., palm_kernel = .FALSE.,                  &
1266                particle_advection = .FALSE., random_start_position = .FALSE., &
1267                read_particles_from_restartfile = .TRUE.,                      &
1268                uniform_particles = .TRUE., use_kernel_tables = .FALSE.,       &
1269                use_particle_tails = .FALSE., use_sgs_for_particles = .FALSE., &
1270                wang_kernel = .FALSE., write_particle_statistics = .FALSE.
1271
1272    LOGICAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::                       &
1273                vertical_particle_advection = .TRUE.
1274
1275    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  particle_mask, tail_mask
1276
1277    REAL    ::  c_0 = 3.0, dt_min_part = 0.0002, dt_prel = 9999999.9,          &
1278                dt_sort_particles = 0.0, dt_write_particle_data = 9999999.9,   &
1279                dvrp_psize = 9999999.9, end_time_prel = 9999999.9,             &
1280                initial_weighting_factor = 1.0,                                &
1281                maximum_tailpoint_age = 100000.0,                              &
1282                minimum_tailpoint_distance = 0.0,                              &
1283                particle_advection_start = 0.0, sgs_wfu_part = 0.3333333,      &
1284                sgs_wfv_part = 0.3333333, sgs_wfw_part = 0.3333333,            &
1285                time_prel = 0.0, time_sort_particles = 0.0,                    &
1286                time_write_particle_data = 0.0
1287
1288    REAL, DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::  &
1289                density_ratio = 9999999.9, pdx = 9999999.9, pdy = 9999999.9, &
1290                pdz = 9999999.9, psb = 9999999.9, psl = 9999999.9,           &
1291                psn = 9999999.9, psr = 9999999.9, pss = 9999999.9,           &
1292                pst = 9999999.9, radius = 9999999.9
1293
1294    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  particle_tail_coordinates
1295
1296
1297    TYPE particle_type
1298       SEQUENCE
1299       REAL    ::  age, age_m, dt_sum, dvrp_psize, e_m, origin_x, origin_y, &
1300                   origin_z, radius, rvar1, rvar2, rvar3, speed_x, speed_y, &
1301                   speed_z, weight_factor, x, y, z
1302       INTEGER ::  class, group, tailpoints, tail_id
1303    END TYPE particle_type
1304
1305    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  initial_particles
1306    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, TARGET ::  part_1, part_2
1307    TYPE(particle_type), DIMENSION(:), POINTER  ::  particles
1308
1309    TYPE particle_groups_type
1310       SEQUENCE
1311       REAL    ::  density_ratio, radius, exp_arg, exp_term
1312    END TYPE particle_groups_type
1313
1314    TYPE(particle_groups_type), DIMENSION(max_number_of_particle_groups) ::&
1315                   particle_groups
1316
1317    SAVE
1318
1319 END MODULE particle_attributes
1320
1321
1322
1323
1324
1325 MODULE pegrid
1326
1327!------------------------------------------------------------------------------!
1328! Description:
1329! ------------
1330! Definition of variables which define processor topology and the exchange of
1331! ghost point layers. This modules must be placed in all routines which contain
1332! MPI-calls.
1333!------------------------------------------------------------------------------!
1334
1335#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
1336#if defined( __lc )
1337    USE MPI
1338#else
1339    INCLUDE "mpif.h"
1340#endif
1341#endif
1342    CHARACTER(LEN=5)       ::  myid_char = ''
1343    INTEGER                ::  id_inflow = 0, id_recycling = 0, myid = 0,      &
1344                               target_id, npex = -1, npey = -1, numprocs = 1,  &
1345                               numprocs_previous_run = -1,                     &
1346                               tasks_per_node = -9999, threads_per_task = 1
1347
1348    INTEGER, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  hor_index_bounds, &
1349                                             hor_index_bounds_previous_run
1350
1351    LOGICAL ::  collective_wait = .FALSE.
1352
1353#if defined( __parallel )
1354#if defined( __mpi2 )
1355    CHARACTER (LEN=MPI_MAX_PORT_NAME) ::  port_name
1356#endif
1357
1358    INTEGER ::  comm1dx, comm1dy, comm2d, comm_inter, comm_palm, ierr, myidx,  &
1359                myidy, ndim = 2, ngp_a, ngp_o, ngp_xy, ngp_y, pleft, pnorth,   &
1360                pright, psouth, sendrecvcount_xy, sendrecvcount_yz,            &
1361                sendrecvcount_zx, sendrecvcount_zyd, sendrecvcount_yxd,        &
1362                type_x, type_x_int, type_xy, type_y, type_y_int
1363
1364    INTEGER ::  ibuf(12), pcoord(2), pdims(2)
1365
1366#if ! defined ( __check )
1367    INTEGER ::  status(MPI_STATUS_SIZE)
1368#endif
1369
1370
1371    INTEGER, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ngp_yz, type_xz, type_yz
1372
1373    LOGICAL ::  left_border_pe  = .FALSE., north_border_pe = .FALSE., &
1374                reorder = .TRUE., right_border_pe = .FALSE.,          &
1375                south_border_pe = .FALSE.
1376
1377    LOGICAL, DIMENSION(2) ::  cyclic = (/ .TRUE. , .TRUE. /), &
1378                              remain_dims
1379#endif
1380
1381    SAVE
1382
1383 END MODULE pegrid
1384
1385
1386
1387
1388 MODULE profil_parameter
1389
1390!------------------------------------------------------------------------------!
1391! Description:
1392! ------------
1393! Definition of variables which control PROFIL-output
1394!------------------------------------------------------------------------------!
1395
1396    INTEGER, PARAMETER ::  crmax = 100
1397
1398    CHARACTER (LEN=20), DIMENSION(20) ::  cross_ts_profiles = &
1399                           (/ ' E E*               ', ' dt                 ', &
1400                              ' u* w*              ', ' th*                ', &
1401                              ' umax vmax wmax     ', ' div_old div_new    ', &
1402                              ' z_i_wpt z_i_pt     ', ' w"pt"0 w"pt" wpt   ', &
1403                              ' pt(0) pt(zp)       ', ' splux spluy spluz  ', &
1404                              ' L                  ',                         &
1405                            ( '                    ', i9 = 1, 9 ) /)
1406
1407    CHARACTER (LEN=100), DIMENSION(crmax) ::  cross_profiles = &
1408                           (/ ' u v                           ', &
1409                              ' pt                            ', &
1410                              ' w"pt" w*pt* w*pt*BC wpt wptBC ', &
1411                              ' w"u" w*u* wu w"v" w*v* wv     ', &
1412                              ' km kh                         ', &
1413                              ' l                             ', &
1414                         ( '                               ', i9 = 1, 94 ) /)
1415
1416    INTEGER ::  profile_columns = 2, profile_rows = 3, profile_number = 0
1417
1418    INTEGER ::  cross_ts_numbers(crmax,crmax) = 0, &
1419                cross_ts_number_count(crmax) = 0, &
1420                dopr_index(300) = 0, dopr_initial_index(300) = 0, &
1421                dots_crossindex(100) = 0, dots_index(100) = 0
1422               
1423
1424    REAL ::  cross_ts_uymax(20) = &
1425                             (/ 999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1426                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1427                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1428                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1429             cross_ts_uymax_computed(20) = 999.999, &
1430             cross_ts_uymin(20) = &
1431                             (/ 999.999, 999.999, 999.999,  -5.000, 999.999,   &
1432                                999.999,   0.000, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1433                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999,   &
1434                                999.999, 999.999, 999.999, 999.999, 999.999 /),&
1435             cross_ts_uymin_computed(20) = 999.999
1436
1437    SAVE
1438
1439 END MODULE profil_parameter
1440
1441
1442
1443
1444 MODULE spectrum
1445
1446!------------------------------------------------------------------------------!
1447! Description:
1448! ------------
1449! Definition of quantities used for computing spectra
1450!------------------------------------------------------------------------------!
1451
1452    CHARACTER (LEN=6),  DIMENSION(1:5) ::  header_char = (/ 'PS(u) ', 'PS(v) ',&
1453                                           'PS(w) ', 'PS(pt)', 'PS(q) ' /)
1454    CHARACTER (LEN=2),  DIMENSION(10)  ::  spectra_direction = 'x'
1455    CHARACTER (LEN=10), DIMENSION(10)  ::  data_output_sp  = ' '
1456    CHARACTER (LEN=25), DIMENSION(1:5) ::  utext_char =                    &
1457                                           (/ '-power spectrum of u     ', &
1458                                              '-power spectrum of v     ', &
1459                                              '-power spectrum of w     ', &
1460                                              '-power spectrum of ^1185 ', &
1461                                              '-power spectrum of q     ' /)
1462    CHARACTER (LEN=39), DIMENSION(1:5) ::  ytext_char =                        &
1463                                 (/ 'k ^2236 ^2566^2569<u(k) in m>2s>->2    ', &
1464                                    'k ^2236 ^2566^2569<v(k) in m>2s>->2    ', &
1465                                    'k ^2236 ^2566^2569<w(k) in m>2s>->2    ', &
1466                                    'k ^2236 ^2566^2569<^1185(k) in m>2s>->2', &
1467                                    'k ^2236 ^2566^2569<q(k) in m>2s>->2    ' /)
1468
1469    INTEGER ::  klist_x = 0, klist_y = 0, n_sp_x = 0, n_sp_y = 0
1470
1471    INTEGER ::  comp_spectra_level(100) = 999999,                   &
1472                lstyles(100) = (/ 0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1473                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1474                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1475                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1476                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1477                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1478                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1479                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1480                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8,    &
1481                                  0, 7, 3, 10, 1, 4, 9, 2, 6, 8 /), &
1482                plot_spectra_level(100) = 999999
1483
1484    REAL    ::  time_to_start_sp = 0.0
1485
1486    SAVE
1487
1488 END MODULE spectrum
1489
1490
1491
1492
1493 MODULE statistics
1494
1495!------------------------------------------------------------------------------!
1496! Description:
1497! ------------
1498! Definition of statistical quantities, e.g. global sums
1499!------------------------------------------------------------------------------!
1500
1501    CHARACTER (LEN=40) ::  region(0:9)
1502    INTEGER ::  pr_palm = 80, statistic_regions = 0
1503    INTEGER ::  u_max_ijk(3), v_max_ijk(3), w_max_ijk(3)
1504    LOGICAL ::  flow_statistics_called = .FALSE.
1505    REAL ::     u_max, v_max, w_max
1506    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  sums_divnew_l, sums_divold_l,   &
1507                                              weight_substep, weight_pres
1508    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE     ::  sums, sums_wsts_bc_l, ts_value, &
1509                                              sums_wsus_ws_l, sums_wsvs_ws_l, &
1510                                              sums_us2_ws_l, sums_vs2_ws_l,   &
1511                                              sums_ws2_ws_l,                  &
1512                                              sums_wspts_ws_l,                &
1513                                              sums_wssas_ws_l,sums_wsqs_ws_l
1514    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  hom_sum, rmask, spectrum_x, &
1515                                              spectrum_y, sums_l, sums_l_l, &
1516                                              sums_up_fraction_l
1517    REAL, DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  hom
1518
1519    SAVE
1520
1521 END MODULE statistics
1522
1523
1524
1525
1526 MODULE transpose_indices
1527
1528!------------------------------------------------------------------------------!
1529! Description:
1530! ------------
1531! Definition of indices for transposed arrays
1532!------------------------------------------------------------------------------!
1533
1534    INTEGER ::  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_ya, nxr_yd, nxr_yda, nxr_z, &
1535                nxr_za, nyn_x, nyn_xa, nyn_z, nyn_za, nys_x, nys_z, nzb_x,   &
1536                nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_xa, nzt_y, nzt_ya, nzt_yd, nzt_yda
1537               
1538
1539    SAVE
1540
1541 END MODULE transpose_indices
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.