source: palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90 @ 2573

Last change on this file since 2573 was 2292, checked in by schwenkel, 7 years ago

implementation of new bulk microphysics scheme

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 29.8 KB
RevLine 
[1682]1!> @file sum_up_3d_data.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]3! This file is part of PALM.
4!
[2000]5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
[1036]9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
[2101]17! Copyright 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[484]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[1360]22!
[2233]23!
[1321]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: sum_up_3d_data.f90 2292 2017-06-20 09:51:42Z scharf $
[2292]27! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
28! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
29! and cloud water content (qc).
30!
31! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
[1321]32!
[2233]33! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
34! Adjustments to new surface concept
35!
[2032]36! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
37! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
38!
[2025]39! 2024 2016-10-12 16:42:37Z kanani
40! Added missing CASE for ssws*
41!
[2012]42! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
43! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters,
44! changed prefix for urban surface model output to "usm_",
45! introduced control parameter varnamelength for LEN of trimvar.
46!
[2008]47! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
48! Added support for new urban surface model (temporary modifications of
49! SELECT CASE ( ) necessary, see variable trimvar),
50! added comments in variable declaration section
51!
[2001]52! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
53! Forced header and separation lines into 80 columns
54!
[1993]55! 1992 2016-08-12 15:14:59Z suehring
56! Bugfix in summation of passive scalar
57!
[1977]58! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
59! Radiation actions are now done directly in the respective module
60!
[1973]61! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
62! Land surface actions are now done directly in the respective module
63!
[1961]64! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
65! Scalar surface flux added
66!
[1950]67! 1949 2016-06-17 07:19:16Z maronga
68! Bugfix: calculation of lai_av, c_veg_av and c_liq_av.
69!
[1851]70! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
71! precipitation_rate moved to arrays_3d
[1852]72!
[1789]73! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
74! Added z0q and z0q_av
75!
[1694]76! 1693 2015-10-27 08:35:45Z maronga
77! Last revision text corrected
78!
[1692]79! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
80! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
[1693]81! Corrected output of liquid water path.
[1692]82!
[1683]83! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
84! Code annotations made doxygen readable
85!
[1586]86! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
87! Adapted for RRTMG
88!
[1556]89! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
90! Added output of r_a and r_s
91!
[1552]92! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
93! Added support for land surface model and radiation model data.
94!
[1360]95! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
96! New particle structure integrated.
97!
[1354]98! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
99! REAL constants provided with KIND-attribute
100!
[1321]101! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]102! ONLY-attribute added to USE-statements,
103! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
104! kinds are defined in new module kinds,
105! old module precision_kind is removed,
106! revision history before 2012 removed,
107! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
108! all variable declaration statements
[1]109!
[1319]110! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
111! barrier argument removed from cpu_log,
112! module interfaces removed
113!
[1116]114! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
115! ql is calculated by calc_liquid_water_content
116!
[1054]117! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
118! +nr, prr, qr
119!
[1037]120! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
121! code put under GPL (PALM 3.9)
122!
[1008]123! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
124! Bugfix in calculation of ql_vp
125!
[979]126! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
127! +z0h*
128!
[1]129! Revision 1.1  2006/02/23 12:55:23  raasch
130! Initial revision
131!
132!
133! Description:
134! ------------
[1682]135!> Sum-up the values of 3d-arrays. The real averaging is later done in routine
136!> average_3d_data.
[1]137!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]138 SUBROUTINE sum_up_3d_data
139 
[1]140
[1320]141    USE arrays_3d,                                                             &
[2292]142        ONLY:  dzw, e, nc, nr, p, pt, precipitation_rate, q, qc, ql, ql_c,     &
143               ql_v, qr, rho_ocean, s, sa, u, v, vpt, w
[1]144
[1320]145    USE averaging,                                                             &
[2292]146        ONLY:  e_av, lpt_av, lwp_av, nc_av, nr_av, ol_av, p_av, pc_av, pr_av,  &
147               prr_av, precipitation_rate_av, pt_av, q_av, qc_av, ql_av,       &
148               ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qr_av, qsws_av, qv_av, rho_ocean_av,&
149               s_av, sa_av, shf_av, ssws_av, ts_av, u_av, us_av, v_av, vpt_av, &
150               w_av, z0_av, z0h_av, z0q_av
[1320]151
152    USE cloud_parameters,                                                      &
[1849]153        ONLY:  l_d_cp, pt_d_t
[1320]154
155    USE control_parameters,                                                    &
[2232]156        ONLY:  average_count_3d, cloud_physics, doav, doav_n, land_surface,    &
157               rho_surface, urban_surface, varnamelength
[1320]158
159    USE cpulog,                                                                &
160        ONLY:  cpu_log, log_point
161
162    USE indices,                                                               &
163        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt 
164
165    USE kinds
166
[1551]167    USE land_surface_model_mod,                                                &
[2232]168        ONLY:  lsm_3d_data_averaging
[1551]169
[1320]170    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]171        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particles, prt_count
[1320]172
[1551]173    USE radiation_model_mod,                                                   &
[1976]174        ONLY:  radiation, radiation_3d_data_averaging
[1551]175
[2232]176    USE surface_mod,                                                           &
177        ONLY:  surf_def_h, surf_lsm_h, surf_usm_h
178
[2007]179    USE urban_surface_mod,                                                     &
[2011]180        ONLY:  usm_average_3d_data
[1691]181
[2007]182
[1]183    IMPLICIT NONE
184
[2232]185    INTEGER(iwp) ::  i   !< grid index x direction
[2007]186    INTEGER(iwp) ::  ii  !< running index
[2232]187    INTEGER(iwp) ::  j   !< grid index y direction
188    INTEGER(iwp) ::  k   !< grid index x direction
189    INTEGER(iwp) ::  m   !< running index surface type
[1682]190    INTEGER(iwp) ::  n   !<
[1]191
[1682]192    REAL(wp)     ::  mean_r !<
193    REAL(wp)     ::  s_r2   !<
194    REAL(wp)     ::  s_r3   !<
[1]195
[2011]196    CHARACTER (LEN=varnamelength) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
[2007]197
198
[1]199    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','start')
200
201!
202!-- Allocate and initialize the summation arrays if called for the very first
203!-- time or the first time after average_3d_data has been called
204!-- (some or all of the arrays may have been already allocated
205!-- in read_3d_binary)
206    IF ( average_count_3d == 0 )  THEN
207
208       DO  ii = 1, doav_n
[2007]209!
210!--       Temporary solution to account for data output within the new urban
211!--       surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
212          trimvar = TRIM( doav(ii) )
[2011]213          IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
[2007]214             trimvar = 'usm_output'
215          ENDIF
216       
217          SELECT CASE ( trimvar )
[1]218
219             CASE ( 'e' )
220                IF ( .NOT. ALLOCATED( e_av ) )  THEN
[667]221                   ALLOCATE( e_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]222                ENDIF
[1353]223                e_av = 0.0_wp
[1]224
[771]225             CASE ( 'lpt' )
226                IF ( .NOT. ALLOCATED( lpt_av ) )  THEN
227                   ALLOCATE( lpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
228                ENDIF
[1353]229                lpt_av = 0.0_wp
[771]230
[1]231             CASE ( 'lwp*' )
232                IF ( .NOT. ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
[667]233                   ALLOCATE( lwp_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]234                ENDIF
[1353]235                lwp_av = 0.0_wp
[1]236
[2292]237             CASE ( 'nc' )
238                IF ( .NOT. ALLOCATED( nc_av ) )  THEN
239                   ALLOCATE( nc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
240                ENDIF
241                nc_av = 0.0_wp
242
[1053]243             CASE ( 'nr' )
244                IF ( .NOT. ALLOCATED( nr_av ) )  THEN
245                   ALLOCATE( nr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
246                ENDIF
[1353]247                nr_av = 0.0_wp
[1053]248
[1691]249             CASE ( 'ol*' )
250                IF ( .NOT. ALLOCATED( ol_av ) )  THEN
251                   ALLOCATE( ol_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
252                ENDIF
253                ol_av = 0.0_wp
254
[1]255             CASE ( 'p' )
256                IF ( .NOT. ALLOCATED( p_av ) )  THEN
[667]257                   ALLOCATE( p_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]258                ENDIF
[1353]259                p_av = 0.0_wp
[1]260
261             CASE ( 'pc' )
262                IF ( .NOT. ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
[667]263                   ALLOCATE( pc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]264                ENDIF
[1353]265                pc_av = 0.0_wp
[1]266
267             CASE ( 'pr' )
268                IF ( .NOT. ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
[667]269                   ALLOCATE( pr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]270                ENDIF
[1353]271                pr_av = 0.0_wp
[1]272
[1053]273             CASE ( 'prr' )
274                IF ( .NOT. ALLOCATED( prr_av ) )  THEN
275                   ALLOCATE( prr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
276                ENDIF
[1353]277                prr_av = 0.0_wp
[1053]278
[72]279             CASE ( 'prr*' )
280                IF ( .NOT. ALLOCATED( precipitation_rate_av ) )  THEN
[667]281                   ALLOCATE( precipitation_rate_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[72]282                ENDIF
[1353]283                precipitation_rate_av = 0.0_wp
[72]284
[1]285             CASE ( 'pt' )
286                IF ( .NOT. ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
[667]287                   ALLOCATE( pt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]288                ENDIF
[1353]289                pt_av = 0.0_wp
[1]290
291             CASE ( 'q' )
292                IF ( .NOT. ALLOCATED( q_av ) )  THEN
[667]293                   ALLOCATE( q_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]294                ENDIF
[1353]295                q_av = 0.0_wp
[1]296
[1115]297             CASE ( 'qc' )
298                IF ( .NOT. ALLOCATED( qc_av ) )  THEN
299                   ALLOCATE( qc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
300                ENDIF
[1353]301                qc_av = 0.0_wp
[1115]302
[1]303             CASE ( 'ql' )
304                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
[667]305                   ALLOCATE( ql_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]306                ENDIF
[1353]307                ql_av = 0.0_wp
[1]308
309             CASE ( 'ql_c' )
310                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
[667]311                   ALLOCATE( ql_c_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]312                ENDIF
[1353]313                ql_c_av = 0.0_wp
[1]314
315             CASE ( 'ql_v' )
316                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
[667]317                   ALLOCATE( ql_v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]318                ENDIF
[1353]319                ql_v_av = 0.0_wp
[1]320
321             CASE ( 'ql_vp' )
322                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
[667]323                   ALLOCATE( ql_vp_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]324                ENDIF
[1353]325                ql_vp_av = 0.0_wp
[1]326
[1053]327             CASE ( 'qr' )
328                IF ( .NOT. ALLOCATED( qr_av ) )  THEN
329                   ALLOCATE( qr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
330                ENDIF
[1353]331                qr_av = 0.0_wp
[1053]332
[354]333             CASE ( 'qsws*' )
334                IF ( .NOT. ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
[667]335                   ALLOCATE( qsws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[354]336                ENDIF
[1353]337                qsws_av = 0.0_wp
[354]338
[1]339             CASE ( 'qv' )
340                IF ( .NOT. ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
[667]341                   ALLOCATE( qv_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]342                ENDIF
[1353]343                qv_av = 0.0_wp
[1]344
[2031]345             CASE ( 'rho_ocean' )
346                IF ( .NOT. ALLOCATED( rho_ocean_av ) )  THEN
347                   ALLOCATE( rho_ocean_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[96]348                ENDIF
[2031]349                rho_ocean_av = 0.0_wp
[96]350
[1]351             CASE ( 's' )
352                IF ( .NOT. ALLOCATED( s_av ) )  THEN
[667]353                   ALLOCATE( s_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]354                ENDIF
[1353]355                s_av = 0.0_wp
[1]356
[96]357             CASE ( 'sa' )
358                IF ( .NOT. ALLOCATED( sa_av ) )  THEN
[667]359                   ALLOCATE( sa_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[96]360                ENDIF
[1353]361                sa_av = 0.0_wp
[96]362
[354]363             CASE ( 'shf*' )
364                IF ( .NOT. ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
[667]365                   ALLOCATE( shf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[354]366                ENDIF
[1353]367                shf_av = 0.0_wp
[2024]368               
369             CASE ( 'ssws*' )
370                IF ( .NOT. ALLOCATED( ssws_av ) )  THEN
371                   ALLOCATE( ssws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
372                ENDIF
373                ssws_av = 0.0_wp               
[354]374
[1]375             CASE ( 't*' )
376                IF ( .NOT. ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
[667]377                   ALLOCATE( ts_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]378                ENDIF
[1353]379                ts_av = 0.0_wp
[1]380
381             CASE ( 'u' )
382                IF ( .NOT. ALLOCATED( u_av ) )  THEN
[667]383                   ALLOCATE( u_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]384                ENDIF
[1353]385                u_av = 0.0_wp
[1]386
387             CASE ( 'u*' )
388                IF ( .NOT. ALLOCATED( us_av ) )  THEN
[667]389                   ALLOCATE( us_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]390                ENDIF
[1353]391                us_av = 0.0_wp
[1]392
393             CASE ( 'v' )
394                IF ( .NOT. ALLOCATED( v_av ) )  THEN
[667]395                   ALLOCATE( v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]396                ENDIF
[1353]397                v_av = 0.0_wp
[1]398
399             CASE ( 'vpt' )
400                IF ( .NOT. ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
[667]401                   ALLOCATE( vpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]402                ENDIF
[1353]403                vpt_av = 0.0_wp
[1]404
405             CASE ( 'w' )
406                IF ( .NOT. ALLOCATED( w_av ) )  THEN
[667]407                   ALLOCATE( w_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]408                ENDIF
[1353]409                w_av = 0.0_wp
[1]410
[72]411             CASE ( 'z0*' )
412                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
[667]413                   ALLOCATE( z0_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[72]414                ENDIF
[1353]415                z0_av = 0.0_wp
[72]416
[978]417             CASE ( 'z0h*' )
418                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0h_av ) )  THEN
419                   ALLOCATE( z0h_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
420                ENDIF
[1353]421                z0h_av = 0.0_wp
[978]422
[1788]423             CASE ( 'z0q*' )
424                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0q_av ) )  THEN
425                   ALLOCATE( z0q_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
426                ENDIF
427                z0q_av = 0.0_wp
[2007]428!             
429!--          Block of urban surface model outputs
430             CASE ( 'usm_output' )
[1788]431
[2007]432                CALL usm_average_3d_data( 'allocate', doav(ii) )
433             
434
[1]435             CASE DEFAULT
[1972]436
[1]437!
[1972]438!--             Land surface quantity
439                IF ( land_surface )  THEN
440                   CALL lsm_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
441                ENDIF
442
443!
[1976]444!--             Radiation quantity
445                IF ( radiation )  THEN
446                   CALL radiation_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
447                ENDIF
448
449!
[1]450!--             User-defined quantity
451                CALL user_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
452
453          END SELECT
454
455       ENDDO
456
457    ENDIF
458
459!
460!-- Loop of all variables to be averaged.
461    DO  ii = 1, doav_n
462!
[2007]463!--       Temporary solution to account for data output within the new urban
464!--       surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
465          trimvar = TRIM( doav(ii) )
[2011]466          IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
[2007]467             trimvar = 'usm_output'
468          ENDIF
469!
[1]470!--    Store the array chosen on the temporary array.
[2007]471       SELECT CASE ( trimvar )
[1]472
473          CASE ( 'e' )
[667]474             DO  i = nxlg, nxrg
475                DO  j = nysg, nyng
[1]476                   DO  k = nzb, nzt+1
477                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) + e(k,j,i)
478                   ENDDO
479                ENDDO
480             ENDDO
481
[771]482          CASE ( 'lpt' )
483             DO  i = nxlg, nxrg
484                DO  j = nysg, nyng
485                   DO  k = nzb, nzt+1
486                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
487                   ENDDO
488                ENDDO
489             ENDDO
490
[1]491          CASE ( 'lwp*' )
[667]492             DO  i = nxlg, nxrg
493                DO  j = nysg, nyng
[1691]494                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) + SUM( ql(nzb:nzt,j,i)            &
495                                               * dzw(1:nzt+1) ) * rho_surface
[1]496                ENDDO
497             ENDDO
498
[2292]499          CASE ( 'nc' )
500             DO  i = nxlg, nxrg
501                DO  j = nysg, nyng
502                   DO  k = nzb, nzt+1
503                      nc_av(k,j,i) = nc_av(k,j,i) + nc(k,j,i)
504                   ENDDO
505                ENDDO
506             ENDDO
507
[1053]508          CASE ( 'nr' )
509             DO  i = nxlg, nxrg
510                DO  j = nysg, nyng
511                   DO  k = nzb, nzt+1
512                      nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) + nr(k,j,i)
513                   ENDDO
514                ENDDO
515             ENDDO
516
[1691]517          CASE ( 'ol*' )
[2232]518             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
519                i = surf_def_h(0)%i(m)
520                j = surf_def_h(0)%j(m)
521                ol_av(j,i) = ol_av(j,i) + surf_def_h(0)%ol(m)
[1691]522             ENDDO
[2232]523             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
524                i = surf_lsm_h%i(m)
525                j = surf_lsm_h%j(m)
526                ol_av(j,i) = ol_av(j,i) + surf_lsm_h%ol(m)
527             ENDDO
528             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
529                i = surf_usm_h%i(m)
530                j = surf_usm_h%j(m)
531                ol_av(j,i) = ol_av(j,i) + surf_usm_h%ol(m)
532             ENDDO
[1691]533
[1]534          CASE ( 'p' )
[667]535             DO  i = nxlg, nxrg
536                DO  j = nysg, nyng
[1]537                   DO  k = nzb, nzt+1
538                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) + p(k,j,i)
539                   ENDDO
540                ENDDO
541             ENDDO
542
543          CASE ( 'pc' )
544             DO  i = nxl, nxr
545                DO  j = nys, nyn
546                   DO  k = nzb, nzt+1
547                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) + prt_count(k,j,i)
548                   ENDDO
549                ENDDO
550             ENDDO
551
552          CASE ( 'pr' )
553             DO  i = nxl, nxr
554                DO  j = nys, nyn
555                   DO  k = nzb, nzt+1
[1359]556                      number_of_particles = prt_count(k,j,i)
557                      IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
558                      particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
559                      s_r2 = 0.0_wp
[1353]560                      s_r3 = 0.0_wp
[1359]561
562                      DO  n = 1, number_of_particles
563                         IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
564                            s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 * &
565                                particles(n)%weight_factor
566                            s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
567                                particles(n)%weight_factor
568                         ENDIF
[1]569                      ENDDO
[1359]570
571                      IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
572                         mean_r = s_r3 / s_r2
[1]573                      ELSE
[1353]574                         mean_r = 0.0_wp
[1]575                      ENDIF
576                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) + mean_r
577                   ENDDO
578                ENDDO
579             ENDDO
580
[1359]581
[72]582          CASE ( 'pr*' )
[667]583             DO  i = nxlg, nxrg
584                DO  j = nysg, nyng
[72]585                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) + &
586                                                precipitation_rate(j,i)
587                ENDDO
588             ENDDO
589
[1]590          CASE ( 'pt' )
591             IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
[667]592             DO  i = nxlg, nxrg
593                DO  j = nysg, nyng
594                   DO  k = nzb, nzt+1
[1]595                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
596                      ENDDO
597                   ENDDO
598                ENDDO
599             ELSE
[667]600             DO  i = nxlg, nxrg
601                DO  j = nysg, nyng
602                   DO  k = nzb, nzt+1
[1]603                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i) + l_d_cp * &
604                                                       pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
605                      ENDDO
606                   ENDDO
607                ENDDO
608             ENDIF
609
610          CASE ( 'q' )
[667]611             DO  i = nxlg, nxrg
612                DO  j = nysg, nyng
[1]613                   DO  k = nzb, nzt+1
614                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) + q(k,j,i)
615                   ENDDO
616                ENDDO
617             ENDDO
[402]618
[1115]619          CASE ( 'qc' )
620             DO  i = nxlg, nxrg
621                DO  j = nysg, nyng
622                   DO  k = nzb, nzt+1
623                      qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) + qc(k,j,i)
624                   ENDDO
625                ENDDO
626             ENDDO
627
[1]628          CASE ( 'ql' )
[667]629             DO  i = nxlg, nxrg
630                DO  j = nysg, nyng
[1]631                   DO  k = nzb, nzt+1
632                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) + ql(k,j,i)
633                   ENDDO
634                ENDDO
635             ENDDO
636
637          CASE ( 'ql_c' )
[667]638             DO  i = nxlg, nxrg
639                DO  j = nysg, nyng
[1]640                   DO  k = nzb, nzt+1
641                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) + ql_c(k,j,i)
642                   ENDDO
643                ENDDO
644             ENDDO
645
646          CASE ( 'ql_v' )
[667]647             DO  i = nxlg, nxrg
648                DO  j = nysg, nyng
[1]649                   DO  k = nzb, nzt+1
650                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) + ql_v(k,j,i)
651                   ENDDO
652                ENDDO
653             ENDDO
654
655          CASE ( 'ql_vp' )
[1007]656             DO  i = nxl, nxr
657                DO  j = nys, nyn
[1]658                   DO  k = nzb, nzt+1
[1359]659                      number_of_particles = prt_count(k,j,i)
660                      IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
661                      particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
662                      DO  n = 1, number_of_particles
663                         IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
664                            ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) + &
665                                              particles(n)%weight_factor / &
666                                              number_of_particles
667                         ENDIF
[1007]668                      ENDDO
[1]669                   ENDDO
670                ENDDO
671             ENDDO
672
[1053]673          CASE ( 'qr' )
674             DO  i = nxlg, nxrg
675                DO  j = nysg, nyng
676                   DO  k = nzb, nzt+1
677                      qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) + qr(k,j,i)
678                   ENDDO
679                ENDDO
680             ENDDO
681
[402]682          CASE ( 'qsws*' )
[2232]683             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
684                i = surf_def_h(0)%i(m)
685                j = surf_def_h(0)%j(m)
686                qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + surf_def_h(0)%qsws(m)
[402]687             ENDDO
[2232]688             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
689                i = surf_lsm_h%i(m)
690                j = surf_lsm_h%j(m)
691                qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + surf_lsm_h%qsws(m)
692             ENDDO
693             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
694                i = surf_usm_h%i(m)
695                j = surf_usm_h%j(m)
696                qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + surf_usm_h%qsws(m)
697             ENDDO
[402]698
[1]699          CASE ( 'qv' )
[667]700             DO  i = nxlg, nxrg
701                DO  j = nysg, nyng
[1]702                   DO  k = nzb, nzt+1
703                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) + q(k,j,i) - ql(k,j,i)
704                   ENDDO
705                ENDDO
706             ENDDO
707
[2031]708          CASE ( 'rho_ocean' )
[667]709             DO  i = nxlg, nxrg
710                DO  j = nysg, nyng
[96]711                   DO  k = nzb, nzt+1
[2031]712                      rho_ocean_av(k,j,i) = rho_ocean_av(k,j,i) + rho_ocean(k,j,i)
[96]713                   ENDDO
714                ENDDO
715             ENDDO
[402]716
[1]717          CASE ( 's' )
[667]718             DO  i = nxlg, nxrg
719                DO  j = nysg, nyng
[1]720                   DO  k = nzb, nzt+1
[1992]721                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) + s(k,j,i)
[1]722                   ENDDO
723                ENDDO
724             ENDDO
[402]725
[96]726          CASE ( 'sa' )
[667]727             DO  i = nxlg, nxrg
728                DO  j = nysg, nyng
[96]729                   DO  k = nzb, nzt+1
730                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) + sa(k,j,i)
731                   ENDDO
732                ENDDO
733             ENDDO
[402]734
735          CASE ( 'shf*' )
[2232]736             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
737                i = surf_def_h(0)%i(m)
738                j = surf_def_h(0)%j(m)
739                shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + surf_def_h(0)%shf(m)
[402]740             ENDDO
[2232]741             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
742                i = surf_lsm_h%i(m)
743                j = surf_lsm_h%j(m)
744                shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + surf_lsm_h%shf(m)
745             ENDDO
746             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
747                i = surf_usm_h%i(m)
748                j = surf_usm_h%j(m)
749                shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + surf_usm_h%shf(m)
750             ENDDO
[402]751
[2232]752
[1960]753          CASE ( 'ssws*' )
[2232]754             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
755                i = surf_def_h(0)%i(m)
756                j = surf_def_h(0)%j(m)
757                ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) + surf_def_h(0)%ssws(m)
[1960]758             ENDDO
[2232]759             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
760                i = surf_lsm_h%i(m)
761                j = surf_lsm_h%j(m)
762                ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) + surf_lsm_h%ssws(m)
763             ENDDO
764             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
765                i = surf_usm_h%i(m)
766                j = surf_usm_h%j(m)
767                ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) + surf_usm_h%ssws(m)
768             ENDDO
[1960]769
[1]770          CASE ( 't*' )
[2232]771             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
772                i = surf_def_h(0)%i(m)
773                j = surf_def_h(0)%j(m)
774                ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + surf_def_h(0)%ts(m)
[1]775             ENDDO
[2232]776             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
777                i = surf_lsm_h%i(m)
778                j = surf_lsm_h%j(m)
779                ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + surf_lsm_h%ts(m)
780             ENDDO
781             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
782                i = surf_usm_h%i(m)
783                j = surf_usm_h%j(m)
784                ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + surf_usm_h%ts(m)
785             ENDDO
[1]786
787          CASE ( 'u' )
[667]788             DO  i = nxlg, nxrg
789                DO  j = nysg, nyng
[1]790                   DO  k = nzb, nzt+1
791                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) + u(k,j,i)
792                   ENDDO
793                ENDDO
794             ENDDO
795
796          CASE ( 'u*' )
[2232]797             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
798                i = surf_def_h(0)%i(m)
799                j = surf_def_h(0)%j(m)
800                us_av(j,i) = us_av(j,i) + surf_def_h(0)%us(m)
[1]801             ENDDO
[2232]802             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
803                i = surf_lsm_h%i(m)
804                j = surf_lsm_h%j(m)
805                us_av(j,i) = us_av(j,i) + surf_lsm_h%us(m)
806             ENDDO
807             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
808                i = surf_usm_h%i(m)
809                j = surf_usm_h%j(m)
810                us_av(j,i) = us_av(j,i) + surf_usm_h%us(m)
811             ENDDO
[1]812
813          CASE ( 'v' )
[667]814             DO  i = nxlg, nxrg
815                DO  j = nysg, nyng
[1]816                   DO  k = nzb, nzt+1
817                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) + v(k,j,i)
818                   ENDDO
819                ENDDO
820             ENDDO
821
822          CASE ( 'vpt' )
[667]823             DO  i = nxlg, nxrg
824                DO  j = nysg, nyng
[1]825                   DO  k = nzb, nzt+1
826                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) + vpt(k,j,i)
827                   ENDDO
828                ENDDO
829             ENDDO
830
831          CASE ( 'w' )
[667]832             DO  i = nxlg, nxrg
833                DO  j = nysg, nyng
[1]834                   DO  k = nzb, nzt+1
835                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) + w(k,j,i)
836                   ENDDO
837                ENDDO
838             ENDDO
839
[72]840          CASE ( 'z0*' )
[2232]841             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
842                i = surf_def_h(0)%i(m)
843                j = surf_def_h(0)%j(m)
844                z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + surf_def_h(0)%z0(m)
[72]845             ENDDO
[2232]846             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
847                i = surf_lsm_h%i(m)
848                j = surf_lsm_h%j(m)
849                z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + surf_lsm_h%z0(m)
850             ENDDO
851             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
852                i = surf_usm_h%i(m)
853                j = surf_usm_h%j(m)
854                z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + surf_usm_h%z0(m)
855             ENDDO
[72]856
[978]857          CASE ( 'z0h*' )
[2232]858             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
859                i = surf_def_h(0)%i(m)
860                j = surf_def_h(0)%j(m)
861                z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) + surf_def_h(0)%z0h(m)
[978]862             ENDDO
[2232]863             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
864                i = surf_lsm_h%i(m)
865                j = surf_lsm_h%j(m)
866                z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) + surf_lsm_h%z0h(m)
867             ENDDO
868             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
869                i = surf_usm_h%i(m)
870                j = surf_usm_h%j(m)
871                z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) + surf_usm_h%z0h(m)
872             ENDDO
[978]873
[1788]874          CASE ( 'z0q*' )
[2232]875             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
876                i = surf_def_h(0)%i(m)
877                j = surf_def_h(0)%j(m)
878                z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) + surf_def_h(0)%z0q(m)
[1788]879             ENDDO
[2232]880             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
881                i = surf_lsm_h%i(m)
882                j = surf_lsm_h%j(m)
883                z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) + surf_lsm_h%z0q(m)
884             ENDDO
885             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
886                i = surf_usm_h%i(m)
887                j = surf_usm_h%j(m)
888                z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) + surf_usm_h%z0q(m)
889             ENDDO
[2007]890!             
891!--       Block of urban surface model outputs
892          CASE ( 'usm_output' )
893             CALL usm_average_3d_data( 'sum', doav(ii) )
[1788]894
[1]895          CASE DEFAULT
896!
[1972]897!--          Land surface quantity
898             IF ( land_surface )  THEN
899                CALL lsm_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
900             ENDIF
901
902!
[1976]903!--          Radiation quantity
904             IF ( radiation )  THEN
905                CALL radiation_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
906             ENDIF
907
908!
[1]909!--          User-defined quantity
910             CALL user_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
911
912       END SELECT
913
914    ENDDO
915
[1318]916    CALL cpu_log( log_point(34), 'sum_up_3d_data', 'stop' )
[1]917
918
919 END SUBROUTINE sum_up_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.