source: palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90 @ 2718

Last change on this file since 2718 was 2718, checked in by maronga, 4 years ago

deleting of deprecated files; headers updated where needed

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 32.1 KB
Line 
1!> @file sum_up_3d_data.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
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.
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!
17! Copyright 1997-2018 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: sum_up_3d_data.f90 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga $
27! Corrected "Former revisions" section
28!
29! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
30! - Change in file header (GPL part)
31! - Implementation of uv exposure model (FK)
32! - output of diss_av, kh_av, km_av (turbulence_closure_mod) (TG)
33! - Implementation of chemistry module (FK)
34! - Workaround for sum-up usm arrays in case of restart runs, to avoid program
35!   crash (MS)
36!
37! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
38! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
39! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
40! and cloud water content (qc).
41!
42! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
43!
44! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
45! Adjustments to new surface concept
46!
47! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
48! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
49!
50! 2024 2016-10-12 16:42:37Z kanani
51! Added missing CASE for ssws*
52!
53! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
54! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters,
55! changed prefix for urban surface model output to "usm_",
56! introduced control parameter varnamelength for LEN of trimvar.
57!
58! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
59! Added support for new urban surface model (temporary modifications of
60! SELECT CASE ( ) necessary, see variable trimvar),
61! added comments in variable declaration section
62!
63! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
64! Forced header and separation lines into 80 columns
65!
66! 1992 2016-08-12 15:14:59Z suehring
67! Bugfix in summation of passive scalar
68!
69! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
70! Radiation actions are now done directly in the respective module
71!
72! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
73! Land surface actions are now done directly in the respective module
74!
75! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
76! Scalar surface flux added
77!
78! 1949 2016-06-17 07:19:16Z maronga
79! Bugfix: calculation of lai_av, c_veg_av and c_liq_av.
80!
81! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
82! precipitation_rate moved to arrays_3d
83!
84! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
85! Added z0q and z0q_av
86!
87! 1693 2015-10-27 08:35:45Z maronga
88! Last revision text corrected
89!
90! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
91! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
92! Corrected output of liquid water path.
93!
94! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
95! Code annotations made doxygen readable
96!
97! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
98! Adapted for RRTMG
99!
100! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
101! Added output of r_a and r_s
102!
103! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
104! Added support for land surface model and radiation model data.
105!
106! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
107! New particle structure integrated.
108!
109! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
110! REAL constants provided with KIND-attribute
111!
112! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
113! ONLY-attribute added to USE-statements,
114! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
115! kinds are defined in new module kinds,
116! old module precision_kind is removed,
117! revision history before 2012 removed,
118! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
119! all variable declaration statements
120!
121! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
122! barrier argument removed from cpu_log,
123! module interfaces removed
124!
125! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
126! ql is calculated by calc_liquid_water_content
127!
128! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
129! +nr, prr, qr
130!
131! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
132! code put under GPL (PALM 3.9)
133!
134! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
135! Bugfix in calculation of ql_vp
136!
137! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
138! +z0h*
139!
140! Revision 1.1  2006/02/23 12:55:23  raasch
141! Initial revision
142!
143!
144! Description:
145! ------------
146!> Sum-up the values of 3d-arrays. The real averaging is later done in routine
147!> average_3d_data.
148!------------------------------------------------------------------------------!
149 SUBROUTINE sum_up_3d_data
150 
151
152    USE arrays_3d,                                                             &
153        ONLY:  dzw, e, nc, nr, p, pt, precipitation_rate, q, qc, ql, ql_c,     &
154               ql_v, qr, rho_ocean, s, sa, u, v, vpt, w
155
156    USE averaging,                                                             &
157        ONLY:  diss_av, e_av, kh_av, km_av, lpt_av, lwp_av, nc_av, nr_av,      &
158               ol_av, p_av, pc_av, pr_av, prr_av, precipitation_rate_av, pt_av,&
159               q_av, qc_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qr_av, qsws_av, &
160               qv_av, rho_ocean_av, s_av, sa_av, shf_av, ssws_av, ts_av, u_av, &
161               us_av, v_av, vpt_av, w_av, z0_av, z0h_av, z0q_av
162#if defined( __chem )
163    USE chemistry_model_mod,                                                   &
164        ONLY:  chem_3d_data_averaging, chem_integrate, chem_species, nspec                                   
165#endif
166
167    USE cloud_parameters,                                                      &
168        ONLY:  l_d_cp, pt_d_t
169
170    USE control_parameters,                                                    &
171        ONLY:  air_chemistry, average_count_3d, cloud_physics, doav, doav_n,   &
172               land_surface, rho_surface, urban_surface, uv_exposure,          &
173               varnamelength
174
175    USE cpulog,                                                                &
176        ONLY:  cpu_log, log_point
177
178    USE indices,                                                               &
179        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt
180
181    USE kinds
182
183    USE land_surface_model_mod,                                                &
184        ONLY:  lsm_3d_data_averaging
185
186    USE particle_attributes,                                                   &
187        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particles, prt_count
188
189    USE radiation_model_mod,                                                   &
190        ONLY:  radiation, radiation_3d_data_averaging
191
192    USE surface_mod,                                                           &
193        ONLY:  surf_def_h, surf_lsm_h, surf_usm_h
194
195    USE turbulence_closure_mod,                                                &
196        ONLY:  tcm_3d_data_averaging
197
198    USE urban_surface_mod,                                                     &
199        ONLY:  usm_average_3d_data
200
201    USE uv_exposure_model_mod,                                                &
202        ONLY:  uvem_3d_data_averaging
203
204
205    IMPLICIT NONE
206
207    INTEGER(iwp) ::  i   !< grid index x direction
208    INTEGER(iwp) ::  ii  !< running index
209    INTEGER(iwp) ::  j   !< grid index y direction
210    INTEGER(iwp) ::  k   !< grid index x direction
211    INTEGER(iwp) ::  m   !< running index surface type
212    INTEGER(iwp) ::  n   !<
213
214    REAL(wp)     ::  mean_r !<
215    REAL(wp)     ::  s_r2   !<
216    REAL(wp)     ::  s_r3   !<
217
218    CHARACTER (LEN=varnamelength) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
219
220
221    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','start')
222
223!
224!-- Allocate and initialize the summation arrays if called for the very first
225!-- time or the first time after average_3d_data has been called
226!-- (some or all of the arrays may have been already allocated
227!-- in read_3d_binary)
228    IF ( average_count_3d == 0 )  THEN
229
230       DO  ii = 1, doav_n
231!
232!--       Temporary solution to account for data output within the new urban
233!--       surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
234          trimvar = TRIM( doav(ii) )
235          IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
236             trimvar = 'usm_output'
237          ENDIF
238       
239          SELECT CASE ( trimvar )
240
241             CASE ( 'e' )
242                IF ( .NOT. ALLOCATED( e_av ) )  THEN
243                   ALLOCATE( e_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
244                ENDIF
245                e_av = 0.0_wp
246
247             CASE ( 'lpt' )
248                IF ( .NOT. ALLOCATED( lpt_av ) )  THEN
249                   ALLOCATE( lpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
250                ENDIF
251                lpt_av = 0.0_wp
252
253             CASE ( 'lwp*' )
254                IF ( .NOT. ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
255                   ALLOCATE( lwp_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
256                ENDIF
257                lwp_av = 0.0_wp
258
259             CASE ( 'nc' )
260                IF ( .NOT. ALLOCATED( nc_av ) )  THEN
261                   ALLOCATE( nc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
262                ENDIF
263                nc_av = 0.0_wp
264
265             CASE ( 'nr' )
266                IF ( .NOT. ALLOCATED( nr_av ) )  THEN
267                   ALLOCATE( nr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
268                ENDIF
269                nr_av = 0.0_wp
270
271             CASE ( 'ol*' )
272                IF ( .NOT. ALLOCATED( ol_av ) )  THEN
273                   ALLOCATE( ol_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
274                ENDIF
275                ol_av = 0.0_wp
276
277             CASE ( 'p' )
278                IF ( .NOT. ALLOCATED( p_av ) )  THEN
279                   ALLOCATE( p_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
280                ENDIF
281                p_av = 0.0_wp
282
283             CASE ( 'pc' )
284                IF ( .NOT. ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
285                   ALLOCATE( pc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
286                ENDIF
287                pc_av = 0.0_wp
288
289             CASE ( 'pr' )
290                IF ( .NOT. ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
291                   ALLOCATE( pr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
292                ENDIF
293                pr_av = 0.0_wp
294
295             CASE ( 'prr' )
296                IF ( .NOT. ALLOCATED( prr_av ) )  THEN
297                   ALLOCATE( prr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
298                ENDIF
299                prr_av = 0.0_wp
300
301             CASE ( 'prr*' )
302                IF ( .NOT. ALLOCATED( precipitation_rate_av ) )  THEN
303                   ALLOCATE( precipitation_rate_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
304                ENDIF
305                precipitation_rate_av = 0.0_wp
306
307             CASE ( 'pt' )
308                IF ( .NOT. ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
309                   ALLOCATE( pt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
310                ENDIF
311                pt_av = 0.0_wp
312
313             CASE ( 'q' )
314                IF ( .NOT. ALLOCATED( q_av ) )  THEN
315                   ALLOCATE( q_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
316                ENDIF
317                q_av = 0.0_wp
318
319             CASE ( 'qc' )
320                IF ( .NOT. ALLOCATED( qc_av ) )  THEN
321                   ALLOCATE( qc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
322                ENDIF
323                qc_av = 0.0_wp
324
325             CASE ( 'ql' )
326                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
327                   ALLOCATE( ql_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
328                ENDIF
329                ql_av = 0.0_wp
330
331             CASE ( 'ql_c' )
332                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
333                   ALLOCATE( ql_c_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
334                ENDIF
335                ql_c_av = 0.0_wp
336
337             CASE ( 'ql_v' )
338                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
339                   ALLOCATE( ql_v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
340                ENDIF
341                ql_v_av = 0.0_wp
342
343             CASE ( 'ql_vp' )
344                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
345                   ALLOCATE( ql_vp_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
346                ENDIF
347                ql_vp_av = 0.0_wp
348
349             CASE ( 'qr' )
350                IF ( .NOT. ALLOCATED( qr_av ) )  THEN
351                   ALLOCATE( qr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
352                ENDIF
353                qr_av = 0.0_wp
354
355             CASE ( 'qsws*' )
356                IF ( .NOT. ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
357                   ALLOCATE( qsws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
358                ENDIF
359                qsws_av = 0.0_wp
360
361             CASE ( 'qv' )
362                IF ( .NOT. ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
363                   ALLOCATE( qv_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
364                ENDIF
365                qv_av = 0.0_wp
366
367             CASE ( 'rho_ocean' )
368                IF ( .NOT. ALLOCATED( rho_ocean_av ) )  THEN
369                   ALLOCATE( rho_ocean_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
370                ENDIF
371                rho_ocean_av = 0.0_wp
372
373             CASE ( 's' )
374                IF ( .NOT. ALLOCATED( s_av ) )  THEN
375                   ALLOCATE( s_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
376                ENDIF
377                s_av = 0.0_wp
378
379             CASE ( 'sa' )
380                IF ( .NOT. ALLOCATED( sa_av ) )  THEN
381                   ALLOCATE( sa_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
382                ENDIF
383                sa_av = 0.0_wp
384
385             CASE ( 'shf*' )
386                IF ( .NOT. ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
387                   ALLOCATE( shf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
388                ENDIF
389                shf_av = 0.0_wp
390               
391             CASE ( 'ssws*' )
392                IF ( .NOT. ALLOCATED( ssws_av ) )  THEN
393                   ALLOCATE( ssws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
394                ENDIF
395                ssws_av = 0.0_wp               
396
397             CASE ( 't*' )
398                IF ( .NOT. ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
399                   ALLOCATE( ts_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
400                ENDIF
401                ts_av = 0.0_wp
402
403             CASE ( 'u' )
404                IF ( .NOT. ALLOCATED( u_av ) )  THEN
405                   ALLOCATE( u_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
406                ENDIF
407                u_av = 0.0_wp
408
409             CASE ( 'u*' )
410                IF ( .NOT. ALLOCATED( us_av ) )  THEN
411                   ALLOCATE( us_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
412                ENDIF
413                us_av = 0.0_wp
414
415             CASE ( 'v' )
416                IF ( .NOT. ALLOCATED( v_av ) )  THEN
417                   ALLOCATE( v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
418                ENDIF
419                v_av = 0.0_wp
420
421             CASE ( 'vpt' )
422                IF ( .NOT. ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
423                   ALLOCATE( vpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
424                ENDIF
425                vpt_av = 0.0_wp
426
427             CASE ( 'w' )
428                IF ( .NOT. ALLOCATED( w_av ) )  THEN
429                   ALLOCATE( w_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
430                ENDIF
431                w_av = 0.0_wp
432
433             CASE ( 'z0*' )
434                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
435                   ALLOCATE( z0_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
436                ENDIF
437                z0_av = 0.0_wp
438
439             CASE ( 'z0h*' )
440                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0h_av ) )  THEN
441                   ALLOCATE( z0h_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
442                ENDIF
443                z0h_av = 0.0_wp
444
445             CASE ( 'z0q*' )
446                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0q_av ) )  THEN
447                   ALLOCATE( z0q_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
448                ENDIF
449                z0q_av = 0.0_wp
450!             
451!--          Block of urban surface model outputs
452             CASE ( 'usm_output' )
453
454                CALL usm_average_3d_data( 'allocate', doav(ii) )
455             
456
457             CASE DEFAULT
458
459!
460!--             Turbulence closure module
461                CALL tcm_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
462
463!
464!--             Land surface quantity
465                IF ( land_surface )  THEN
466                   CALL lsm_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
467                ENDIF
468
469!
470!--             Radiation quantity
471                IF ( radiation )  THEN
472                   CALL radiation_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
473                ENDIF
474
475!
476!--             Chemical quantity                                           
477#if defined( __chem )               
478                IF ( air_chemistry  .AND.  trimvar(1:3) == 'kc_')  THEN
479                   CALL chem_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
480                ENDIF
481#endif
482
483!
484!--             UV exposure quantity
485                IF ( uv_exposure  .AND.  trimvar(1:5) == 'uvem_')  THEN
486                   CALL uvem_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
487                ENDIF
488
489!
490!--             User-defined quantity
491                CALL user_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
492
493          END SELECT
494
495       ENDDO
496
497    ENDIF
498
499!
500!-- Loop of all variables to be averaged.
501    DO  ii = 1, doav_n
502!
503!--       Temporary solution to account for data output within the new urban
504!--       surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
505          trimvar = TRIM( doav(ii) )
506          IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
507             trimvar = 'usm_output'
508          ENDIF
509!
510!--    Store the array chosen on the temporary array.
511       SELECT CASE ( trimvar )
512
513          CASE ( 'e' )
514             DO  i = nxlg, nxrg
515                DO  j = nysg, nyng
516                   DO  k = nzb, nzt+1
517                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) + e(k,j,i)
518                   ENDDO
519                ENDDO
520             ENDDO
521
522          CASE ( 'lpt' )
523             DO  i = nxlg, nxrg
524                DO  j = nysg, nyng
525                   DO  k = nzb, nzt+1
526                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
527                   ENDDO
528                ENDDO
529             ENDDO
530
531          CASE ( 'lwp*' )
532             DO  i = nxlg, nxrg
533                DO  j = nysg, nyng
534                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) + SUM( ql(nzb:nzt,j,i)            &
535                                               * dzw(1:nzt+1) ) * rho_surface
536                ENDDO
537             ENDDO
538
539          CASE ( 'nc' )
540             DO  i = nxlg, nxrg
541                DO  j = nysg, nyng
542                   DO  k = nzb, nzt+1
543                      nc_av(k,j,i) = nc_av(k,j,i) + nc(k,j,i)
544                   ENDDO
545                ENDDO
546             ENDDO
547
548          CASE ( 'nr' )
549             DO  i = nxlg, nxrg
550                DO  j = nysg, nyng
551                   DO  k = nzb, nzt+1
552                      nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) + nr(k,j,i)
553                   ENDDO
554                ENDDO
555             ENDDO
556
557          CASE ( 'ol*' )
558             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
559                i = surf_def_h(0)%i(m)
560                j = surf_def_h(0)%j(m)
561                ol_av(j,i) = ol_av(j,i) + surf_def_h(0)%ol(m)
562             ENDDO
563             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
564                i = surf_lsm_h%i(m)
565                j = surf_lsm_h%j(m)
566                ol_av(j,i) = ol_av(j,i) + surf_lsm_h%ol(m)
567             ENDDO
568             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
569                i = surf_usm_h%i(m)
570                j = surf_usm_h%j(m)
571                ol_av(j,i) = ol_av(j,i) + surf_usm_h%ol(m)
572             ENDDO
573
574          CASE ( 'p' )
575             DO  i = nxlg, nxrg
576                DO  j = nysg, nyng
577                   DO  k = nzb, nzt+1
578                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) + p(k,j,i)
579                   ENDDO
580                ENDDO
581             ENDDO
582
583          CASE ( 'pc' )
584             DO  i = nxl, nxr
585                DO  j = nys, nyn
586                   DO  k = nzb, nzt+1
587                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) + prt_count(k,j,i)
588                   ENDDO
589                ENDDO
590             ENDDO
591
592          CASE ( 'pr' )
593             DO  i = nxl, nxr
594                DO  j = nys, nyn
595                   DO  k = nzb, nzt+1
596                      number_of_particles = prt_count(k,j,i)
597                      IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
598                      particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
599                      s_r2 = 0.0_wp
600                      s_r3 = 0.0_wp
601
602                      DO  n = 1, number_of_particles
603                         IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
604                            s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 * &
605                                particles(n)%weight_factor
606                            s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
607                                particles(n)%weight_factor
608                         ENDIF
609                      ENDDO
610
611                      IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
612                         mean_r = s_r3 / s_r2
613                      ELSE
614                         mean_r = 0.0_wp
615                      ENDIF
616                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) + mean_r
617                   ENDDO
618                ENDDO
619             ENDDO
620
621
622          CASE ( 'pr*' )
623             DO  i = nxlg, nxrg
624                DO  j = nysg, nyng
625                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) + &
626                                                precipitation_rate(j,i)
627                ENDDO
628             ENDDO
629
630          CASE ( 'pt' )
631             IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
632             DO  i = nxlg, nxrg
633                DO  j = nysg, nyng
634                   DO  k = nzb, nzt+1
635                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
636                      ENDDO
637                   ENDDO
638                ENDDO
639             ELSE
640             DO  i = nxlg, nxrg
641                DO  j = nysg, nyng
642                   DO  k = nzb, nzt+1
643                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i) + l_d_cp * &
644                                                       pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
645                      ENDDO
646                   ENDDO
647                ENDDO
648             ENDIF
649
650          CASE ( 'q' )
651             DO  i = nxlg, nxrg
652                DO  j = nysg, nyng
653                   DO  k = nzb, nzt+1
654                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) + q(k,j,i)
655                   ENDDO
656                ENDDO
657             ENDDO
658
659          CASE ( 'qc' )
660             DO  i = nxlg, nxrg
661                DO  j = nysg, nyng
662                   DO  k = nzb, nzt+1
663                      qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) + qc(k,j,i)
664                   ENDDO
665                ENDDO
666             ENDDO
667
668          CASE ( 'ql' )
669             DO  i = nxlg, nxrg
670                DO  j = nysg, nyng
671                   DO  k = nzb, nzt+1
672                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) + ql(k,j,i)
673                   ENDDO
674                ENDDO
675             ENDDO
676
677          CASE ( 'ql_c' )
678             DO  i = nxlg, nxrg
679                DO  j = nysg, nyng
680                   DO  k = nzb, nzt+1
681                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) + ql_c(k,j,i)
682                   ENDDO
683                ENDDO
684             ENDDO
685
686          CASE ( 'ql_v' )
687             DO  i = nxlg, nxrg
688                DO  j = nysg, nyng
689                   DO  k = nzb, nzt+1
690                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) + ql_v(k,j,i)
691                   ENDDO
692                ENDDO
693             ENDDO
694
695          CASE ( 'ql_vp' )
696             DO  i = nxl, nxr
697                DO  j = nys, nyn
698                   DO  k = nzb, nzt+1
699                      number_of_particles = prt_count(k,j,i)
700                      IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
701                      particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
702                      DO  n = 1, number_of_particles
703                         IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
704                            ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) + &
705                                              particles(n)%weight_factor / &
706                                              number_of_particles
707                         ENDIF
708                      ENDDO
709                   ENDDO
710                ENDDO
711             ENDDO
712
713          CASE ( 'qr' )
714             DO  i = nxlg, nxrg
715                DO  j = nysg, nyng
716                   DO  k = nzb, nzt+1
717                      qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) + qr(k,j,i)
718                   ENDDO
719                ENDDO
720             ENDDO
721
722          CASE ( 'qsws*' )
723             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
724                i = surf_def_h(0)%i(m)
725                j = surf_def_h(0)%j(m)
726                qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + surf_def_h(0)%qsws(m)
727             ENDDO
728             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
729                i = surf_lsm_h%i(m)
730                j = surf_lsm_h%j(m)
731                qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + surf_lsm_h%qsws(m)
732             ENDDO
733             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
734                i = surf_usm_h%i(m)
735                j = surf_usm_h%j(m)
736                qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + surf_usm_h%qsws(m)
737             ENDDO
738
739          CASE ( 'qv' )
740             DO  i = nxlg, nxrg
741                DO  j = nysg, nyng
742                   DO  k = nzb, nzt+1
743                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) + q(k,j,i) - ql(k,j,i)
744                   ENDDO
745                ENDDO
746             ENDDO
747
748          CASE ( 'rho_ocean' )
749             DO  i = nxlg, nxrg
750                DO  j = nysg, nyng
751                   DO  k = nzb, nzt+1
752                      rho_ocean_av(k,j,i) = rho_ocean_av(k,j,i) + rho_ocean(k,j,i)
753                   ENDDO
754                ENDDO
755             ENDDO
756
757          CASE ( 's' )
758             DO  i = nxlg, nxrg
759                DO  j = nysg, nyng
760                   DO  k = nzb, nzt+1
761                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) + s(k,j,i)
762                   ENDDO
763                ENDDO
764             ENDDO
765
766          CASE ( 'sa' )
767             DO  i = nxlg, nxrg
768                DO  j = nysg, nyng
769                   DO  k = nzb, nzt+1
770                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) + sa(k,j,i)
771                   ENDDO
772                ENDDO
773             ENDDO
774
775          CASE ( 'shf*' )
776             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
777                i = surf_def_h(0)%i(m)
778                j = surf_def_h(0)%j(m)
779                shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + surf_def_h(0)%shf(m)
780             ENDDO
781             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
782                i = surf_lsm_h%i(m)
783                j = surf_lsm_h%j(m)
784                shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + surf_lsm_h%shf(m)
785             ENDDO
786             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
787                i = surf_usm_h%i(m)
788                j = surf_usm_h%j(m)
789                shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + surf_usm_h%shf(m)
790             ENDDO
791
792
793          CASE ( 'ssws*' )
794             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
795                i = surf_def_h(0)%i(m)
796                j = surf_def_h(0)%j(m)
797                ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) + surf_def_h(0)%ssws(m)
798             ENDDO
799             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
800                i = surf_lsm_h%i(m)
801                j = surf_lsm_h%j(m)
802                ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) + surf_lsm_h%ssws(m)
803             ENDDO
804             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
805                i = surf_usm_h%i(m)
806                j = surf_usm_h%j(m)
807                ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) + surf_usm_h%ssws(m)
808             ENDDO
809
810          CASE ( 't*' )
811             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
812                i = surf_def_h(0)%i(m)
813                j = surf_def_h(0)%j(m)
814                ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + surf_def_h(0)%ts(m)
815             ENDDO
816             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
817                i = surf_lsm_h%i(m)
818                j = surf_lsm_h%j(m)
819                ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + surf_lsm_h%ts(m)
820             ENDDO
821             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
822                i = surf_usm_h%i(m)
823                j = surf_usm_h%j(m)
824                ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + surf_usm_h%ts(m)
825             ENDDO
826
827          CASE ( 'u' )
828             DO  i = nxlg, nxrg
829                DO  j = nysg, nyng
830                   DO  k = nzb, nzt+1
831                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) + u(k,j,i)
832                   ENDDO
833                ENDDO
834             ENDDO
835
836          CASE ( 'u*' )
837             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
838                i = surf_def_h(0)%i(m)
839                j = surf_def_h(0)%j(m)
840                us_av(j,i) = us_av(j,i) + surf_def_h(0)%us(m)
841             ENDDO
842             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
843                i = surf_lsm_h%i(m)
844                j = surf_lsm_h%j(m)
845                us_av(j,i) = us_av(j,i) + surf_lsm_h%us(m)
846             ENDDO
847             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
848                i = surf_usm_h%i(m)
849                j = surf_usm_h%j(m)
850                us_av(j,i) = us_av(j,i) + surf_usm_h%us(m)
851             ENDDO
852
853          CASE ( 'v' )
854             DO  i = nxlg, nxrg
855                DO  j = nysg, nyng
856                   DO  k = nzb, nzt+1
857                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) + v(k,j,i)
858                   ENDDO
859                ENDDO
860             ENDDO
861
862          CASE ( 'vpt' )
863             DO  i = nxlg, nxrg
864                DO  j = nysg, nyng
865                   DO  k = nzb, nzt+1
866                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) + vpt(k,j,i)
867                   ENDDO
868                ENDDO
869             ENDDO
870
871          CASE ( 'w' )
872             DO  i = nxlg, nxrg
873                DO  j = nysg, nyng
874                   DO  k = nzb, nzt+1
875                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) + w(k,j,i)
876                   ENDDO
877                ENDDO
878             ENDDO
879
880          CASE ( 'z0*' )
881             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
882                i = surf_def_h(0)%i(m)
883                j = surf_def_h(0)%j(m)
884                z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + surf_def_h(0)%z0(m)
885             ENDDO
886             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
887                i = surf_lsm_h%i(m)
888                j = surf_lsm_h%j(m)
889                z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + surf_lsm_h%z0(m)
890             ENDDO
891             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
892                i = surf_usm_h%i(m)
893                j = surf_usm_h%j(m)
894                z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + surf_usm_h%z0(m)
895             ENDDO
896
897          CASE ( 'z0h*' )
898             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
899                i = surf_def_h(0)%i(m)
900                j = surf_def_h(0)%j(m)
901                z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) + surf_def_h(0)%z0h(m)
902             ENDDO
903             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
904                i = surf_lsm_h%i(m)
905                j = surf_lsm_h%j(m)
906                z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) + surf_lsm_h%z0h(m)
907             ENDDO
908             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
909                i = surf_usm_h%i(m)
910                j = surf_usm_h%j(m)
911                z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) + surf_usm_h%z0h(m)
912             ENDDO
913
914          CASE ( 'z0q*' )
915             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
916                i = surf_def_h(0)%i(m)
917                j = surf_def_h(0)%j(m)
918                z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) + surf_def_h(0)%z0q(m)
919             ENDDO
920             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
921                i = surf_lsm_h%i(m)
922                j = surf_lsm_h%j(m)
923                z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) + surf_lsm_h%z0q(m)
924             ENDDO
925             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
926                i = surf_usm_h%i(m)
927                j = surf_usm_h%j(m)
928                z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) + surf_usm_h%z0q(m)
929             ENDDO
930!             
931!--       Block of urban surface model outputs.
932!--       In case of urban surface variables it should be always checked
933!--       if respective arrays are allocated, at least in case of a restart
934!--       run, as usm arrays are not read from file at the moment.
935          CASE ( 'usm_output' )
936             CALL usm_average_3d_data( 'allocate', doav(ii) )
937             CALL usm_average_3d_data( 'sum', doav(ii) )
938
939          CASE DEFAULT
940!
941!--          Turbulence closure module
942             CALL tcm_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
943
944!
945!--          Land surface quantity
946             IF ( land_surface )  THEN
947                CALL lsm_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
948             ENDIF
949
950!
951!--          Radiation quantity
952             IF ( radiation )  THEN
953                CALL radiation_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
954             ENDIF
955
956!
957!--          Chemical quantity
958#if defined( __chem )               
959             IF ( air_chemistry  .AND.  trimvar(1:3) == 'kc_')  THEN
960                CALL chem_3d_data_averaging( 'sum',doav(ii) )
961             ENDIF
962#endif
963
964!
965!--          UV exposure quantity
966             IF ( uv_exposure )  THEN
967                CALL uvem_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
968             ENDIF
969
970!
971!--          User-defined quantity
972             CALL user_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
973
974       END SELECT
975
976    ENDDO
977
978    CALL cpu_log( log_point(34), 'sum_up_3d_data', 'stop' )
979
980
981 END SUBROUTINE sum_up_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.