source: palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90 @ 4410

Last change on this file since 4410 was 4360, checked in by suehring, 5 years ago

Bugfix in output of time-averaged plant-canopy quanities; Output of plant-canopy data only where tall canopy is defined; land-surface model: fix wrong location strings; tests: update urban test case; all source code files: copyright update

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 38.2 KB
RevLine 
[1682]1!> @file sum_up_3d_data.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[2696]3! This file is part of the PALM model system.
[1036]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!
[4360]17! Copyright 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[484]20! Current revisions:
[3569]21! ------------------
[1360]22!
[3589]23!
[1321]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: sum_up_3d_data.f90 4360 2020-01-07 11:25:50Z Giersch $
[4331]27! Move 2-m potential temperature output to diagnostic_output_quantities
28!
29! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
[4182]30! Corrected "Former revisions" section
31!
32! 4048 2019-06-21 21:00:21Z knoop
[4048]33! Moved tcm_3d_data_averaging to module_interface
34!
35! 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring
[4039]36! Modularize diagnostic output
37!
38! 3994 2019-05-22 18:08:09Z suehring
[3994]39! output of turbulence intensity added
40!
41! 3943 2019-05-02 09:50:41Z maronga
[3943]42! Added output of qsws_av for green roofs.
43!
44! 3933 2019-04-25 12:33:20Z kanani
[3933]45! Formatting
46!
47! 3773 2019-03-01 08:56:57Z maronga
[3773]48! Added output of theta_2m*_xy_av
49!
50! 3761 2019-02-25 15:31:42Z raasch
[3761]51! unused variables removed
52!
53! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
[3637]54! Implementation of the PALM module interface
[3582]55!
[4182]56! Revision 1.1  2006/02/23 12:55:23  raasch
57! Initial revision
58!
59!
[1]60! Description:
61! ------------
[1682]62!> Sum-up the values of 3d-arrays. The real averaging is later done in routine
63!> average_3d_data.
[1]64!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]65 SUBROUTINE sum_up_3d_data
66 
[1]67
[1320]68    USE arrays_3d,                                                             &
[4331]69        ONLY:  dzw, d_exner, e, heatflux_output_conversion, p,                 &
70               pt, q, ql, ql_c, ql_v, s, u, v, vpt, w,                         &
[3294]71               waterflux_output_conversion
[1]72
[1320]73    USE averaging,                                                             &
[3294]74        ONLY:  e_av, ghf_av, lpt_av, lwp_av, ol_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, &
[4331]75               q_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qsws_av,               &
[3597]76               qv_av, r_a_av, s_av, shf_av, ssws_av, ts_av, tsurf_av, u_av,    &
77               us_av, v_av, vpt_av, w_av, z0_av, z0h_av, z0q_av
[3241]78
[3274]79    USE basic_constants_and_equations_mod,                                     &
80        ONLY:  c_p, lv_d_cp, l_v
81
82    USE bulk_cloud_model_mod,                                                  &
[3637]83        ONLY:  bulk_cloud_model
[3274]84
[1320]85    USE control_parameters,                                                    &
[3637]86        ONLY:  average_count_3d, doav, doav_n, rho_surface, urban_surface,     &
[3569]87               varnamelength
[1320]88
89    USE cpulog,                                                                &
90        ONLY:  cpu_log, log_point
91
92    USE indices,                                                               &
93        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt 
94
95    USE kinds
96
[3637]97    USE module_interface,                                                      &
98        ONLY:  module_interface_3d_data_averaging
[1551]99
[1320]100    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]101        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particles, prt_count
[1320]102
[2232]103    USE surface_mod,                                                           &
[2963]104        ONLY:  ind_pav_green, ind_veg_wall, ind_wat_win,                       &
105               surf_def_h, surf_lsm_h, surf_usm_h
[2232]106
[2007]107    USE urban_surface_mod,                                                     &
[3637]108        ONLY:  usm_3d_data_averaging
[1691]109
[2007]110
[1]111    IMPLICIT NONE
112
[3170]113    LOGICAL      ::  match_def !< flag indicating default-type surface
114    LOGICAL      ::  match_lsm !< flag indicating natural-type surface
115    LOGICAL      ::  match_usm !< flag indicating urban-type surface
116   
[2232]117    INTEGER(iwp) ::  i   !< grid index x direction
[2007]118    INTEGER(iwp) ::  ii  !< running index
[2232]119    INTEGER(iwp) ::  j   !< grid index y direction
120    INTEGER(iwp) ::  k   !< grid index x direction
[3552]121    INTEGER(iwp) ::  m   !< running index over surfacle elements
122    INTEGER(iwp) ::  n   !< running index over number of particles per grid box
[1]123
[3552]124    REAL(wp)     ::  mean_r !< mean-particle radius witin grid box
125    REAL(wp)     ::  s_r2   !< mean-particle radius witin grid box to the power of two
126    REAL(wp)     ::  s_r3   !< mean-particle radius witin grid box to the power of three
[1]127
[2011]128    CHARACTER (LEN=varnamelength) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
[2007]129
130
[1]131    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','start')
132
133!
134!-- Allocate and initialize the summation arrays if called for the very first
135!-- time or the first time after average_3d_data has been called
136!-- (some or all of the arrays may have been already allocated
[2894]137!-- in rrd_local)
[1]138    IF ( average_count_3d == 0 )  THEN
139
140       DO  ii = 1, doav_n
[3337]141
[2007]142          trimvar = TRIM( doav(ii) )
[3337]143
[2007]144          SELECT CASE ( trimvar )
[1]145
[2797]146             CASE ( 'ghf*' )
147                IF ( .NOT. ALLOCATED( ghf_av ) )  THEN
148                   ALLOCATE( ghf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
149                ENDIF
150                ghf_av = 0.0_wp
151
[1]152             CASE ( 'e' )
153                IF ( .NOT. ALLOCATED( e_av ) )  THEN
[667]154                   ALLOCATE( e_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]155                ENDIF
[1353]156                e_av = 0.0_wp
[1]157
[3421]158             CASE ( 'thetal' )
[771]159                IF ( .NOT. ALLOCATED( lpt_av ) )  THEN
160                   ALLOCATE( lpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
161                ENDIF
[1353]162                lpt_av = 0.0_wp
[771]163
[1]164             CASE ( 'lwp*' )
165                IF ( .NOT. ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
[667]166                   ALLOCATE( lwp_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]167                ENDIF
[1353]168                lwp_av = 0.0_wp
[1]169
[1691]170             CASE ( 'ol*' )
171                IF ( .NOT. ALLOCATED( ol_av ) )  THEN
172                   ALLOCATE( ol_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
173                ENDIF
174                ol_av = 0.0_wp
175
[1]176             CASE ( 'p' )
177                IF ( .NOT. ALLOCATED( p_av ) )  THEN
[667]178                   ALLOCATE( p_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]179                ENDIF
[1353]180                p_av = 0.0_wp
[1]181
182             CASE ( 'pc' )
183                IF ( .NOT. ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
[667]184                   ALLOCATE( pc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]185                ENDIF
[1353]186                pc_av = 0.0_wp
[1]187
188             CASE ( 'pr' )
189                IF ( .NOT. ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
[667]190                   ALLOCATE( pr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]191                ENDIF
[1353]192                pr_av = 0.0_wp
[1]193
[3421]194             CASE ( 'theta' )
[1]195                IF ( .NOT. ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
[667]196                   ALLOCATE( pt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]197                ENDIF
[1353]198                pt_av = 0.0_wp
[1]199
200             CASE ( 'q' )
201                IF ( .NOT. ALLOCATED( q_av ) )  THEN
[667]202                   ALLOCATE( q_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]203                ENDIF
[1353]204                q_av = 0.0_wp
[1]205
206             CASE ( 'ql' )
207                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
[667]208                   ALLOCATE( ql_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]209                ENDIF
[1353]210                ql_av = 0.0_wp
[1]211
212             CASE ( 'ql_c' )
213                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
[667]214                   ALLOCATE( ql_c_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]215                ENDIF
[1353]216                ql_c_av = 0.0_wp
[1]217
218             CASE ( 'ql_v' )
219                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
[667]220                   ALLOCATE( ql_v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]221                ENDIF
[1353]222                ql_v_av = 0.0_wp
[1]223
224             CASE ( 'ql_vp' )
225                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
[667]226                   ALLOCATE( ql_vp_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]227                ENDIF
[1353]228                ql_vp_av = 0.0_wp
[1]229
[354]230             CASE ( 'qsws*' )
231                IF ( .NOT. ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
[667]232                   ALLOCATE( qsws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[354]233                ENDIF
[1353]234                qsws_av = 0.0_wp
[354]235
[1]236             CASE ( 'qv' )
237                IF ( .NOT. ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
[667]238                   ALLOCATE( qv_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]239                ENDIF
[1353]240                qv_av = 0.0_wp
[1]241
[2735]242             CASE ( 'r_a*' )
243                IF ( .NOT. ALLOCATED( r_a_av ) )  THEN
244                   ALLOCATE( r_a_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
245                ENDIF
246                r_a_av = 0.0_wp
247
[1]248             CASE ( 's' )
249                IF ( .NOT. ALLOCATED( s_av ) )  THEN
[667]250                   ALLOCATE( s_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]251                ENDIF
[1353]252                s_av = 0.0_wp
[1]253
[354]254             CASE ( 'shf*' )
255                IF ( .NOT. ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
[667]256                   ALLOCATE( shf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[354]257                ENDIF
[1353]258                shf_av = 0.0_wp
[2024]259               
260             CASE ( 'ssws*' )
261                IF ( .NOT. ALLOCATED( ssws_av ) )  THEN
262                   ALLOCATE( ssws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
263                ENDIF
264                ssws_av = 0.0_wp               
[354]265
[1]266             CASE ( 't*' )
267                IF ( .NOT. ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
[667]268                   ALLOCATE( ts_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]269                ENDIF
[1353]270                ts_av = 0.0_wp
[1]271
[2742]272             CASE ( 'tsurf*' )
273                IF ( .NOT. ALLOCATED( tsurf_av ) )  THEN
274                   ALLOCATE( tsurf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
275                ENDIF
276                tsurf_av = 0.0_wp
277
[1]278             CASE ( 'u' )
279                IF ( .NOT. ALLOCATED( u_av ) )  THEN
[667]280                   ALLOCATE( u_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]281                ENDIF
[1353]282                u_av = 0.0_wp
[1]283
[3421]284             CASE ( 'us*' )
[1]285                IF ( .NOT. ALLOCATED( us_av ) )  THEN
[667]286                   ALLOCATE( us_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]287                ENDIF
[1353]288                us_av = 0.0_wp
[1]289
290             CASE ( 'v' )
291                IF ( .NOT. ALLOCATED( v_av ) )  THEN
[667]292                   ALLOCATE( v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]293                ENDIF
[1353]294                v_av = 0.0_wp
[1]295
[3421]296             CASE ( 'thetav' )
[1]297                IF ( .NOT. ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
[667]298                   ALLOCATE( vpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]299                ENDIF
[1353]300                vpt_av = 0.0_wp
[1]301
302             CASE ( 'w' )
303                IF ( .NOT. ALLOCATED( w_av ) )  THEN
[667]304                   ALLOCATE( w_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[1]305                ENDIF
[1353]306                w_av = 0.0_wp
[1]307
[72]308             CASE ( 'z0*' )
309                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
[667]310                   ALLOCATE( z0_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
[72]311                ENDIF
[1353]312                z0_av = 0.0_wp
[72]313
[978]314             CASE ( 'z0h*' )
315                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0h_av ) )  THEN
316                   ALLOCATE( z0h_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
317                ENDIF
[1353]318                z0h_av = 0.0_wp
[978]319
[1788]320             CASE ( 'z0q*' )
321                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0q_av ) )  THEN
322                   ALLOCATE( z0q_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
323                ENDIF
324                z0q_av = 0.0_wp
[3294]325
[2007]326
[1]327             CASE DEFAULT
[1972]328
[1]329!
[3637]330!--             Allocating and initializing data arrays for all other modules
331                CALL module_interface_3d_data_averaging( 'allocate', trimvar )
[3337]332
[3274]333
[1]334          END SELECT
335
336       ENDDO
337
338    ENDIF
339
340!
341!-- Loop of all variables to be averaged.
342    DO  ii = 1, doav_n
[3337]343
344       trimvar = TRIM( doav(ii) )
[1]345!
346!--    Store the array chosen on the temporary array.
[2007]347       SELECT CASE ( trimvar )
[1]348
[2797]349          CASE ( 'ghf*' )
[3004]350             IF ( ALLOCATED( ghf_av ) ) THEN
[3170]351                DO  i = nxl, nxr
352                   DO  j = nys, nyn
353!
354!--                   Check whether grid point is a natural- or urban-type
355!--                   surface.
356                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
357                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
358                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
359                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
360!
361!--                   In order to avoid double-counting of surface properties,
362!--                   always assume that natural-type surfaces are below urban-
363!--                   type surfaces, e.g. in case of bridges.
364!--                   Further, take only the last suface element, i.e. the
365!--                   uppermost surface which would be visible from above
366                      IF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
367                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]368                         ghf_av(j,i) = ghf_av(j,i) +                           &
[3170]369                                         surf_lsm_h%ghf(m)
370                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
371                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]372                         ghf_av(j,i) = ghf_av(j,i) +                           &
[3170]373                                         surf_usm_h%frac(ind_veg_wall,m)  *    &
374                                         surf_usm_h%wghf_eb(m)        +        &
375                                         surf_usm_h%frac(ind_pav_green,m) *    &
376                                         surf_usm_h%wghf_eb_green(m)  +        &
377                                         surf_usm_h%frac(ind_wat_win,m)   *    &
378                                         surf_usm_h%wghf_eb_window(m)
379                      ENDIF
380                   ENDDO
[3004]381                ENDDO
382             ENDIF
[2797]383
[1]384          CASE ( 'e' )
[3004]385             IF ( ALLOCATED( e_av ) ) THEN
386                DO  i = nxlg, nxrg
387                   DO  j = nysg, nyng
388                      DO  k = nzb, nzt+1
389                         e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) + e(k,j,i)
390                      ENDDO
[1]391                   ENDDO
392                ENDDO
[3004]393             ENDIF
[1]394
[3421]395          CASE ( 'thetal' )
[3004]396             IF ( ALLOCATED( lpt_av ) ) THEN
397                DO  i = nxlg, nxrg
398                   DO  j = nysg, nyng
399                      DO  k = nzb, nzt+1
400                         lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
401                      ENDDO
[771]402                   ENDDO
403                ENDDO
[3004]404             ENDIF
[771]405
[1]406          CASE ( 'lwp*' )
[3004]407             IF ( ALLOCATED( lwp_av ) ) THEN
408                DO  i = nxlg, nxrg
409                   DO  j = nysg, nyng
410                      lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) + SUM( ql(nzb:nzt,j,i)            &
411                                                  * dzw(1:nzt+1) ) * rho_surface
412                   ENDDO
[1]413                ENDDO
[3004]414             ENDIF
[1]415
[1691]416          CASE ( 'ol*' )
[3004]417             IF ( ALLOCATED( ol_av ) ) THEN
[3170]418                DO  i = nxl, nxr
419                   DO  j = nys, nyn
420                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
421                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
422                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
423                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
424                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
425                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
426
427                      IF ( match_def )  THEN
428                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
[3173]429                         ol_av(j,i) = ol_av(j,i) +                             &
[3170]430                                         surf_def_h(0)%ol(m)
431                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
432                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]433                         ol_av(j,i) = ol_av(j,i) +                             &
[3170]434                                         surf_lsm_h%ol(m)
435                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
436                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]437                         ol_av(j,i) = ol_av(j,i) +                             &
[3170]438                                         surf_usm_h%ol(m)
439                      ENDIF
440                   ENDDO
[3004]441                ENDDO
442             ENDIF
[1691]443
[1]444          CASE ( 'p' )
[3004]445             IF ( ALLOCATED( p_av ) ) THEN
446                DO  i = nxlg, nxrg
447                   DO  j = nysg, nyng
448                      DO  k = nzb, nzt+1
449                         p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) + p(k,j,i)
450                      ENDDO
[1]451                   ENDDO
452                ENDDO
[3004]453             ENDIF
[1]454
455          CASE ( 'pc' )
[3004]456             IF ( ALLOCATED( pc_av ) ) THEN
457                DO  i = nxl, nxr
458                   DO  j = nys, nyn
459                      DO  k = nzb, nzt+1
460                         pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) + prt_count(k,j,i)
461                      ENDDO
[1]462                   ENDDO
463                ENDDO
[3004]464             ENDIF
[1]465
466          CASE ( 'pr' )
[3004]467             IF ( ALLOCATED( pr_av ) ) THEN
468                DO  i = nxl, nxr
469                   DO  j = nys, nyn
470                      DO  k = nzb, nzt+1
471                         number_of_particles = prt_count(k,j,i)
472                         IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
473                         particles =>                                          &
474                         grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
475                         s_r2 = 0.0_wp
476                         s_r3 = 0.0_wp
[1359]477
[3004]478                         DO  n = 1, number_of_particles
479                            IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
480                               s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 *          &
481                                   particles(n)%weight_factor
482                               s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 *          &
483                                   particles(n)%weight_factor
484                            ENDIF
485                         ENDDO
486
487                         IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
488                            mean_r = s_r3 / s_r2
489                         ELSE
490                            mean_r = 0.0_wp
[1359]491                         ENDIF
[3004]492                         pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) + mean_r
[1]493                      ENDDO
494                   ENDDO
495                ENDDO
[3004]496             ENDIF
[1]497
[3421]498          CASE ( 'theta' )
[3004]499             IF ( ALLOCATED( pt_av ) ) THEN
[3274]500                IF ( .NOT. bulk_cloud_model ) THEN
[3004]501                DO  i = nxlg, nxrg
502                   DO  j = nysg, nyng
503                      DO  k = nzb, nzt+1
504                            pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
505                         ENDDO
[1]506                      ENDDO
507                   ENDDO
[3004]508                ELSE
509                DO  i = nxlg, nxrg
510                   DO  j = nysg, nyng
511                      DO  k = nzb, nzt+1
[3274]512                            pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i) + lv_d_cp * &
513                                                          d_exner(k) * ql(k,j,i)
[3004]514                         ENDDO
[1]515                      ENDDO
516                   ENDDO
[3004]517                ENDIF
[1]518             ENDIF
519
520          CASE ( 'q' )
[3004]521             IF ( ALLOCATED( q_av ) ) THEN
522                DO  i = nxlg, nxrg
523                   DO  j = nysg, nyng
524                      DO  k = nzb, nzt+1
525                         q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) + q(k,j,i)
526                      ENDDO
[1]527                   ENDDO
528                ENDDO
[3004]529             ENDIF
[402]530
[1]531          CASE ( 'ql' )
[3004]532             IF ( ALLOCATED( ql_av ) ) THEN
533                DO  i = nxlg, nxrg
534                   DO  j = nysg, nyng
535                      DO  k = nzb, nzt+1
536                         ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) + ql(k,j,i)
537                      ENDDO
[1]538                   ENDDO
539                ENDDO
[3004]540             ENDIF
[1]541
542          CASE ( 'ql_c' )
[3004]543             IF ( ALLOCATED( ql_c_av ) ) THEN
544                DO  i = nxlg, nxrg
545                   DO  j = nysg, nyng
546                      DO  k = nzb, nzt+1
547                         ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) + ql_c(k,j,i)
548                      ENDDO
[1]549                   ENDDO
550                ENDDO
[3004]551             ENDIF
[1]552
553          CASE ( 'ql_v' )
[3004]554             IF ( ALLOCATED( ql_v_av ) ) THEN
555                DO  i = nxlg, nxrg
556                   DO  j = nysg, nyng
557                      DO  k = nzb, nzt+1
558                         ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) + ql_v(k,j,i)
559                      ENDDO
[1]560                   ENDDO
561                ENDDO
[3004]562             ENDIF
[1]563
564          CASE ( 'ql_vp' )
[3004]565             IF ( ALLOCATED( ql_vp_av ) ) THEN
566                DO  i = nxl, nxr
567                   DO  j = nys, nyn
568                      DO  k = nzb, nzt+1
569                         number_of_particles = prt_count(k,j,i)
570                         IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
571                         particles =>                                          & 
572                         grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
573                         DO  n = 1, number_of_particles
574                            IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
575                               ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) + &
576                                                 particles(n)%weight_factor /  &
577                                                 number_of_particles
578                            ENDIF
579                         ENDDO
[1007]580                      ENDDO
[1]581                   ENDDO
582                ENDDO
[3004]583             ENDIF
[1]584
[402]585          CASE ( 'qsws*' )
[2743]586!
587!--          In case of default surfaces, clean-up flux by density.
588!--          In case of land- and urban-surfaces, convert fluxes into
589!--          dynamic units.
[3943]590!--          Question (maronga): are the .NOT. statements really required?
[3004]591             IF ( ALLOCATED( qsws_av ) ) THEN
[3170]592                DO  i = nxl, nxr
593                   DO  j = nys, nyn
594                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
595                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
596                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
597                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
598                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
599                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
600
601                      IF ( match_def )  THEN
602                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
[3173]603                         qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) +                         &
[3170]604                                         surf_def_h(0)%qsws(m) *               &
[3285]605                                         waterflux_output_conversion(nzb)
[3170]606                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
607                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]608                         qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) +                         &
[3170]609                                         surf_lsm_h%qsws(m) * l_v
[3943]610                      ELSEIF ( match_usm  .AND.  .NOT. match_lsm )  THEN
611                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
612                         qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) +                         &
613                                         surf_usm_h%qsws(m) * l_v
[3170]614                      ENDIF
615                   ENDDO
[3004]616                ENDDO
617             ENDIF
[402]618
[1]619          CASE ( 'qv' )
[3004]620             IF ( ALLOCATED( qv_av ) ) THEN
621                DO  i = nxlg, nxrg
622                   DO  j = nysg, nyng
623                      DO  k = nzb, nzt+1
624                         qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) + q(k,j,i) - ql(k,j,i)
625                      ENDDO
[1]626                   ENDDO
627                ENDDO
[3004]628             ENDIF
[1]629
[2735]630          CASE ( 'r_a*' )
[3004]631             IF ( ALLOCATED( r_a_av ) ) THEN
[3170]632                DO  i = nxl, nxr
633                   DO  j = nys, nyn
634                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
635                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
636                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
637                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
638
639                      IF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
640                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]641                         r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) +                           &
[3170]642                                         surf_lsm_h%r_a(m)
643                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
644                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]645                         r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) +                           &
[3170]646                                         surf_usm_h%frac(ind_veg_wall,m)  *    &
647                                         surf_usm_h%r_a(m)       +             & 
648                                         surf_usm_h%frac(ind_pav_green,m) *    &
649                                         surf_usm_h%r_a_green(m) +             & 
650                                         surf_usm_h%frac(ind_wat_win,m)   *    &
651                                         surf_usm_h%r_a_window(m)
652                      ENDIF
653                   ENDDO
[3004]654                ENDDO
655             ENDIF
[2735]656
[1]657          CASE ( 's' )
[3004]658             IF ( ALLOCATED( s_av ) ) THEN
659                DO  i = nxlg, nxrg
660                   DO  j = nysg, nyng
661                      DO  k = nzb, nzt+1
662                         s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) + s(k,j,i)
663                      ENDDO
[1]664                   ENDDO
665                ENDDO
[3004]666             ENDIF
[402]667
668          CASE ( 'shf*' )
[2743]669!
670!--          In case of default surfaces, clean-up flux by density.
671!--          In case of land- and urban-surfaces, convert fluxes into
672!--          dynamic units.
[3004]673             IF ( ALLOCATED( shf_av ) ) THEN
[3170]674                DO  i = nxl, nxr
675                   DO  j = nys, nyn
676                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
677                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
678                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
679                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
680                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
681                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
682
683                      IF ( match_def )  THEN
684                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
[3173]685                         shf_av(j,i) = shf_av(j,i) +                           &
[3170]686                                         surf_def_h(0)%shf(m)  *               &
[3285]687                                         heatflux_output_conversion(nzb)
[3170]688                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
689                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]690                         shf_av(j,i) = shf_av(j,i) +                           &
[3274]691                                         surf_lsm_h%shf(m) * c_p
[3170]692                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
693                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]694                         shf_av(j,i) = shf_av(j,i) +                           &
[3274]695                                         surf_usm_h%shf(m) * c_p
[3170]696                      ENDIF
697                   ENDDO
[3004]698                ENDDO
699             ENDIF
[402]700
[1960]701          CASE ( 'ssws*' )
[3004]702             IF ( ALLOCATED( ssws_av ) ) THEN
[3170]703                DO  i = nxl, nxr
704                   DO  j = nys, nyn
705                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
706                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
707                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
708                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
709                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
710                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
711
712                      IF ( match_def )  THEN
713                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
[3173]714                         ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) +                         &
[3170]715                                         surf_def_h(0)%ssws(m)
716                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
717                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]718                         ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) +                         &
[3170]719                                         surf_lsm_h%ssws(m)
720                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
721                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]722                         ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) +                         &
[3170]723                                         surf_usm_h%ssws(m)
724                      ENDIF
725                   ENDDO
[3004]726                ENDDO
727             ENDIF
[1960]728
[1]729          CASE ( 't*' )
[3004]730             IF ( ALLOCATED( ts_av ) ) THEN
[3170]731                DO  i = nxl, nxr
732                   DO  j = nys, nyn
733                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
734                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
735                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
736                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
737                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
738                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
739
740                      IF ( match_def )  THEN
741                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
[3173]742                         ts_av(j,i) = ts_av(j,i) +                             &
[3170]743                                         surf_def_h(0)%ts(m)
744                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
745                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]746                         ts_av(j,i) = ts_av(j,i) +                             &
[3170]747                                         surf_lsm_h%ts(m)
748                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
749                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]750                         ts_av(j,i) = ts_av(j,i) +                             &
[3170]751                                         surf_usm_h%ts(m)
752                      ENDIF
753                   ENDDO
[3004]754                ENDDO
755             ENDIF
[1]756
[2742]757          CASE ( 'tsurf*' )
[3170]758             IF ( ALLOCATED( tsurf_av ) ) THEN   
759                DO  i = nxl, nxr
760                   DO  j = nys, nyn
761                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
762                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
763                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
764                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
765                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
766                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
[2798]767
[3170]768                      IF ( match_def )  THEN
769                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
770                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
771                                         surf_def_h(0)%pt_surface(m)
772                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
773                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
774                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
775                                         surf_lsm_h%pt_surface(m)
776                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
777                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
778                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
779                                         surf_usm_h%pt_surface(m)
780                      ENDIF
781                   ENDDO
[3004]782                ENDDO
783             ENDIF
[2742]784
[1]785          CASE ( 'u' )
[3004]786             IF ( ALLOCATED( u_av ) ) THEN
787                DO  i = nxlg, nxrg
788                   DO  j = nysg, nyng
789                      DO  k = nzb, nzt+1
790                         u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) + u(k,j,i)
791                      ENDDO
[1]792                   ENDDO
793                ENDDO
[3004]794             ENDIF
[1]795
[3421]796          CASE ( 'us*' )
[3004]797             IF ( ALLOCATED( us_av ) ) THEN   
[3170]798                DO  i = nxl, nxr
799                   DO  j = nys, nyn
800                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
801                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
802                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
803                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
804                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
805                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
806
807                      IF ( match_def )  THEN
808                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
[3173]809                         us_av(j,i) = us_av(j,i) +                             &
[3170]810                                         surf_def_h(0)%us(m)
811                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
812                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]813                         us_av(j,i) = us_av(j,i) +                             &
[3170]814                                         surf_lsm_h%us(m)
815                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
816                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]817                         us_av(j,i) = us_av(j,i) +                             &
[3170]818                                         surf_usm_h%us(m)
819                      ENDIF
820                   ENDDO
[3004]821                ENDDO
822             ENDIF
[1]823
824          CASE ( 'v' )
[3004]825             IF ( ALLOCATED( v_av ) ) THEN
826                DO  i = nxlg, nxrg
827                   DO  j = nysg, nyng
828                      DO  k = nzb, nzt+1
829                         v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) + v(k,j,i)
830                      ENDDO
[1]831                   ENDDO
832                ENDDO
[3004]833             ENDIF
[1]834
[3421]835          CASE ( 'thetav' )
[3004]836             IF ( ALLOCATED( vpt_av ) ) THEN
837                DO  i = nxlg, nxrg
838                   DO  j = nysg, nyng
839                      DO  k = nzb, nzt+1
840                         vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) + vpt(k,j,i)
841                      ENDDO
[1]842                   ENDDO
843                ENDDO
[3004]844             ENDIF
[1]845
846          CASE ( 'w' )
[3004]847             IF ( ALLOCATED( w_av ) ) THEN
848                DO  i = nxlg, nxrg
849                   DO  j = nysg, nyng
850                      DO  k = nzb, nzt+1
851                         w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) + w(k,j,i)
852                      ENDDO
[1]853                   ENDDO
854                ENDDO
[3004]855             ENDIF
[1]856
[72]857          CASE ( 'z0*' )
[3004]858             IF ( ALLOCATED( z0_av ) ) THEN
[3170]859                DO  i = nxl, nxr
860                   DO  j = nys, nyn
861                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
862                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
863                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
864                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
865                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
866                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
867
868                      IF ( match_def )  THEN
869                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
[3173]870                         z0_av(j,i) = z0_av(j,i) +                             &
[3170]871                                         surf_def_h(0)%z0(m)
872                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
873                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]874                         z0_av(j,i) = z0_av(j,i) +                             &
[3170]875                                         surf_lsm_h%z0(m)
876                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
877                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]878                         z0_av(j,i) = z0_av(j,i) +                             &
[3170]879                                         surf_usm_h%z0(m)
880                      ENDIF
881                   ENDDO
882                ENDDO   
[3004]883             ENDIF
[72]884
[978]885          CASE ( 'z0h*' )
[3004]886             IF ( ALLOCATED( z0h_av ) ) THEN
[3170]887                DO  i = nxl, nxr
888                   DO  j = nys, nyn
889                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
890                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
891                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
892                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
893                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
894                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
895
896                      IF ( match_def )  THEN
897                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
[3173]898                         z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) +                           &
[3170]899                                         surf_def_h(0)%z0h(m)
900                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
901                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]902                         z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) +                           &
[3170]903                                         surf_lsm_h%z0h(m)
904                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
905                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]906                         z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) +                           &
[3170]907                                         surf_usm_h%z0h(m)
908                      ENDIF
909                   ENDDO
[3004]910                ENDDO
911             ENDIF
912   
[1788]913          CASE ( 'z0q*' )
[3004]914             IF ( ALLOCATED( z0q_av ) ) THEN
[3170]915                DO  i = nxl, nxr
916                   DO  j = nys, nyn
917                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
918                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
919                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
920                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
921                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
922                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
923
924                      IF ( match_def )  THEN
925                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
[3173]926                         z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) +                           &
[3170]927                                         surf_def_h(0)%z0q(m)
928                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
929                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
[3173]930                         z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) +                           &
[3170]931                                         surf_lsm_h%z0q(m)
932                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
933                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
[3173]934                         z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) +                           &
[3170]935                                         surf_usm_h%z0q(m)
936                      ENDIF
937                   ENDDO
[3004]938                ENDDO
939             ENDIF
[3294]940
[1]941          CASE DEFAULT
[3274]942
[3337]943!--          In case of urban surface variables it should be always checked
944!--          if respective arrays are allocated, at least in case of a restart
945!--          run, as averaged usm arrays are not read from file at the moment.
[3637]946             IF ( urban_surface )  THEN
947                CALL usm_3d_data_averaging( 'allocate', trimvar )
[3337]948             ENDIF
949
[2696]950!
[3637]951!--          Summing up data from all other modules
952             CALL module_interface_3d_data_averaging( 'sum', trimvar )
953
954
[1]955       END SELECT
956
957    ENDDO
958
[1318]959    CALL cpu_log( log_point(34), 'sum_up_3d_data', 'stop' )
[1]960
961
962 END SUBROUTINE sum_up_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.