source: palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90 @ 482

Last change on this file since 482 was 482, checked in by raasch, 12 years ago

New:
---
compare_palm_logs is additionally compiled with mbuild -u (Makefile in trunk/UTIL)

make options (mopts) to be set by configuration file implemented (mrun, mbuild)

humidity=.T. is now usable for runs with topography. wall_humidityflux and
wall_scalarflux are the corresponding new parin arrays.
(check_parameters, init_3d_model, parin)

Large scale vertical motion (subsidence/ascent) can be applied to the
prognostic equation for the potential temperature. (check_parameters, header,
Makefile, modules, parin, prognostic_equations, read_var_list, subsidence,
write_var_list)

A simple method for installing and running palm (with limited features)
has been added. (Makefile, palm_simple_install, palm_simple_run)

Changed:


2d-decomposition is default for Cray-XT machines (init_pegrid)

var_ts is replaced by dots_max (modules,init_3d_model)

Every cloud droplet has now an own weighting factor and can be deleted due to
collisions. Condensation and collision of cloud droplets are adjusted
accordingly. (advec_particles)

Collision efficiency for large cloud droplets has changed according to table of
Rogers and Yau. (collision_efficiency)

Errors:


Bugfix for generating serial jobs (subjob)

Bugfix: index problem concerning gradient_level indices removed (header)

Dimension of array stat in cascade change to prevent type problems with
mpi2 libraries (poisfft_hybrid)

Loop was split to make runs reproducible when using ifort compiler.
(disturb_field)

Bugfix: exchange of ghost points for prho included (time_integration)

Bugfix: calculation of time-averaged surface heatfluxes (sum_up_3d_data)

Bugfix: calculation of precipitation_rate (calc_precipitation)

Bugfix: initial data assignments to some dvrp arrays changed due to error
messages from gfortran compiler (modules)

Bugfix: calculation of cloud droplet velocity (advec_particles)

Bugfix: transfer of particles at south/left edge (advec_particles)

Bugfix: calculation of collision_efficiency (collision_efficiency)

Bugfix: initialisation of var_mod (subsidence)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 14.1 KB
Line 
1 SUBROUTINE sum_up_3d_data
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Actual revisions:
5! -----------------
6
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: sum_up_3d_data.f90 482 2010-02-05 06:37:03Z raasch $
11!
12! 402 2009-10-21 11:59:41Z maronga
13! Bugfix in calculation of shf*_av, qsws*_av
14!
15! 2009-08-25 08:35:52Z maronga
16! +shf*, qsws*
17!
18! 96 2007-06-04 08:07:41Z raasch
19! +sum-up of density and salinity
20!
21! 72 2007-03-19 08:20:46Z raasch
22! +sum-up of precipitation rate and roughness length (prr*, z0*)
23!
24! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
25!
26! Revision 1.1  2006/02/23 12:55:23  raasch
27! Initial revision
28!
29!
30! Description:
31! ------------
32! Sum-up the values of 3d-arrays. The real averaging is later done in routine
33! average_3d_data.
34!------------------------------------------------------------------------------!
35
36    USE arrays_3d
37    USE averaging
38    USE cloud_parameters
39    USE control_parameters
40    USE cpulog
41    USE indices
42    USE interfaces
43    USE particle_attributes
44
45    IMPLICIT NONE
46
47    INTEGER ::  i, ii, j, k, n, psi
48
49    REAL    ::  mean_r, s_r3, s_r4
50
51
52    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','start')
53
54!
55!-- Allocate and initialize the summation arrays if called for the very first
56!-- time or the first time after average_3d_data has been called
57!-- (some or all of the arrays may have been already allocated
58!-- in read_3d_binary)
59    IF ( average_count_3d == 0 )  THEN
60
61       DO  ii = 1, doav_n
62
63          SELECT CASE ( TRIM( doav(ii) ) )
64
65             CASE ( 'e' )
66                IF ( .NOT. ALLOCATED( e_av ) )  THEN
67                   ALLOCATE( e_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
68                ENDIF
69                e_av = 0.0
70
71             CASE ( 'lwp*' )
72                IF ( .NOT. ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
73                   ALLOCATE( lwp_av(nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
74                ENDIF
75                lwp_av = 0.0
76
77             CASE ( 'p' )
78                IF ( .NOT. ALLOCATED( p_av ) )  THEN
79                   ALLOCATE( p_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
80                ENDIF
81                p_av = 0.0
82
83             CASE ( 'pc' )
84                IF ( .NOT. ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
85                   ALLOCATE( pc_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
86                ENDIF
87                pc_av = 0.0
88
89             CASE ( 'pr' )
90                IF ( .NOT. ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
91                   ALLOCATE( pr_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
92                ENDIF
93                pr_av = 0.0
94
95             CASE ( 'prr*' )
96                IF ( .NOT. ALLOCATED( precipitation_rate_av ) )  THEN
97                   ALLOCATE( precipitation_rate_av(nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
98                ENDIF
99                precipitation_rate_av = 0.0
100
101             CASE ( 'pt' )
102                IF ( .NOT. ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
103                   ALLOCATE( pt_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
104                ENDIF
105                pt_av = 0.0
106
107             CASE ( 'q' )
108                IF ( .NOT. ALLOCATED( q_av ) )  THEN
109                   ALLOCATE( q_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
110                ENDIF
111                q_av = 0.0
112
113             CASE ( 'ql' )
114                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
115                   ALLOCATE( ql_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
116                ENDIF
117                ql_av = 0.0
118
119             CASE ( 'ql_c' )
120                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
121                   ALLOCATE( ql_c_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
122                ENDIF
123                ql_c_av = 0.0
124
125             CASE ( 'ql_v' )
126                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
127                   ALLOCATE( ql_v_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
128                ENDIF
129                ql_v_av = 0.0
130
131             CASE ( 'ql_vp' )
132                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
133                   ALLOCATE( ql_vp_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
134                ENDIF
135                ql_vp_av = 0.0
136
137             CASE ( 'qsws*' )
138                IF ( .NOT. ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
139                   ALLOCATE( qsws_av(nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
140                ENDIF
141                qsws_av = 0.0
142
143             CASE ( 'qv' )
144                IF ( .NOT. ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
145                   ALLOCATE( qv_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
146                ENDIF
147                qv_av = 0.0
148
149             CASE ( 'rho' )
150                IF ( .NOT. ALLOCATED( rho_av ) )  THEN
151                   ALLOCATE( rho_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
152                ENDIF
153                rho_av = 0.0
154
155             CASE ( 's' )
156                IF ( .NOT. ALLOCATED( s_av ) )  THEN
157                   ALLOCATE( s_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
158                ENDIF
159                s_av = 0.0
160
161             CASE ( 'sa' )
162                IF ( .NOT. ALLOCATED( sa_av ) )  THEN
163                   ALLOCATE( sa_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
164                ENDIF
165                sa_av = 0.0
166
167             CASE ( 'shf*' )
168                IF ( .NOT. ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
169                   ALLOCATE( shf_av(nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
170                ENDIF
171                shf_av = 0.0
172
173             CASE ( 't*' )
174                IF ( .NOT. ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
175                   ALLOCATE( ts_av(nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
176                ENDIF
177                ts_av = 0.0
178
179             CASE ( 'u' )
180                IF ( .NOT. ALLOCATED( u_av ) )  THEN
181                   ALLOCATE( u_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
182                ENDIF
183                u_av = 0.0
184
185             CASE ( 'u*' )
186                IF ( .NOT. ALLOCATED( us_av ) )  THEN
187                   ALLOCATE( us_av(nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
188                ENDIF
189                us_av = 0.0
190
191             CASE ( 'v' )
192                IF ( .NOT. ALLOCATED( v_av ) )  THEN
193                   ALLOCATE( v_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
194                ENDIF
195                v_av = 0.0
196
197             CASE ( 'vpt' )
198                IF ( .NOT. ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
199                   ALLOCATE( vpt_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
200                ENDIF
201                vpt_av = 0.0
202
203             CASE ( 'w' )
204                IF ( .NOT. ALLOCATED( w_av ) )  THEN
205                   ALLOCATE( w_av(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
206                ENDIF
207                w_av = 0.0
208
209             CASE ( 'z0*' )
210                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
211                   ALLOCATE( z0_av(nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
212                ENDIF
213                z0_av = 0.0
214
215             CASE DEFAULT
216!
217!--             User-defined quantity
218                CALL user_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
219
220          END SELECT
221
222       ENDDO
223
224    ENDIF
225
226!
227!-- Loop of all variables to be averaged.
228    DO  ii = 1, doav_n
229
230!
231!--    Store the array chosen on the temporary array.
232       SELECT CASE ( TRIM( doav(ii) ) )
233
234          CASE ( 'e' )
235             DO  i = nxl-1, nxr+1
236                DO  j = nys-1, nyn+1
237                   DO  k = nzb, nzt+1
238                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) + e(k,j,i)
239                   ENDDO
240                ENDDO
241             ENDDO
242
243          CASE ( 'lwp*' )
244             DO  i = nxl-1, nxr+1
245                DO  j = nys-1, nyn+1
246                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) + SUM( ql(nzb:nzt,j,i) * &
247                                                    dzw(1:nzt+1) )
248                ENDDO
249             ENDDO
250
251          CASE ( 'p' )
252             DO  i = nxl-1, nxr+1
253                DO  j = nys-1, nyn+1
254                   DO  k = nzb, nzt+1
255                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) + p(k,j,i)
256                   ENDDO
257                ENDDO
258             ENDDO
259
260          CASE ( 'pc' )
261             DO  i = nxl, nxr
262                DO  j = nys, nyn
263                   DO  k = nzb, nzt+1
264                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) + prt_count(k,j,i)
265                   ENDDO
266                ENDDO
267             ENDDO
268
269          CASE ( 'pr' )
270             DO  i = nxl, nxr
271                DO  j = nys, nyn
272                   DO  k = nzb, nzt+1
273                      psi = prt_start_index(k,j,i)
274                      s_r3 = 0.0
275                      s_r4 = 0.0
276                      DO  n = psi, psi+prt_count(k,j,i)-1
277                         s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3
278                         s_r4 = s_r4 + particles(n)%radius**4
279                      ENDDO
280                      IF ( s_r3 /= 0.0 )  THEN
281                         mean_r = s_r4 / s_r3
282                      ELSE
283                         mean_r = 0.0
284                      ENDIF
285                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) + mean_r
286                   ENDDO
287                ENDDO
288             ENDDO
289
290          CASE ( 'pr*' )
291             DO  i = nxl-1, nxr+1
292                DO  j = nys-1, nyn+1
293                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) + &
294                                                precipitation_rate(j,i)
295                ENDDO
296             ENDDO
297
298          CASE ( 'pt' )
299             IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
300                DO  i = nxl-1, nxr+1
301                   DO  j = nys-1, nyn+1
302                      DO  k = nzb, nzt+1
303                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
304                      ENDDO
305                   ENDDO
306                ENDDO
307             ELSE
308                DO  i = nxl-1, nxr+1
309                   DO  j = nys-1, nyn+1
310                      DO  k = nzb, nzt+1
311                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i) + l_d_cp * &
312                                                       pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
313                      ENDDO
314                   ENDDO
315                ENDDO
316             ENDIF
317
318          CASE ( 'q' )
319             DO  i = nxl-1, nxr+1
320                DO  j = nys-1, nyn+1
321                   DO  k = nzb, nzt+1
322                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) + q(k,j,i)
323                   ENDDO
324                ENDDO
325             ENDDO
326
327          CASE ( 'ql' )
328             DO  i = nxl-1, nxr+1
329                DO  j = nys-1, nyn+1
330                   DO  k = nzb, nzt+1
331                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) + ql(k,j,i)
332                   ENDDO
333                ENDDO
334             ENDDO
335
336          CASE ( 'ql_c' )
337             DO  i = nxl-1, nxr+1
338                DO  j = nys-1, nyn+1
339                   DO  k = nzb, nzt+1
340                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) + ql_c(k,j,i)
341                   ENDDO
342                ENDDO
343             ENDDO
344
345          CASE ( 'ql_v' )
346             DO  i = nxl-1, nxr+1
347                DO  j = nys-1, nyn+1
348                   DO  k = nzb, nzt+1
349                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) + ql_v(k,j,i)
350                   ENDDO
351                ENDDO
352             ENDDO
353
354          CASE ( 'ql_vp' )
355             DO  i = nxl-1, nxr+1
356                DO  j = nys-1, nyn+1
357                   DO  k = nzb, nzt+1
358                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) + ql_vp(k,j,i)
359                   ENDDO
360                ENDDO
361             ENDDO
362
363          CASE ( 'qsws*' )
364             DO  i = nxl-1, nxr+1
365                DO  j = nys-1, nyn+1
366                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + qsws(j,i)
367                ENDDO
368             ENDDO
369
370          CASE ( 'qv' )
371             DO  i = nxl-1, nxr+1
372                DO  j = nys-1, nyn+1
373                   DO  k = nzb, nzt+1
374                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) + q(k,j,i) - ql(k,j,i)
375                   ENDDO
376                ENDDO
377             ENDDO
378
379          CASE ( 'rho' )
380             DO  i = nxl-1, nxr+1
381                DO  j = nys-1, nyn+1
382                   DO  k = nzb, nzt+1
383                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) + rho(k,j,i)
384                   ENDDO
385                ENDDO
386             ENDDO
387
388          CASE ( 's' )
389             DO  i = nxl-1, nxr+1
390                DO  j = nys-1, nyn+1
391                   DO  k = nzb, nzt+1
392                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) + q(k,j,i)
393                   ENDDO
394                ENDDO
395             ENDDO
396
397          CASE ( 'sa' )
398             DO  i = nxl-1, nxr+1
399                DO  j = nys-1, nyn+1
400                   DO  k = nzb, nzt+1
401                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) + sa(k,j,i)
402                   ENDDO
403                ENDDO
404             ENDDO
405
406          CASE ( 'shf*' )
407             DO  i = nxl-1, nxr+1
408                DO  j = nys-1, nyn+1
409                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + shf(j,i)
410                ENDDO
411             ENDDO
412
413          CASE ( 't*' )
414             DO  i = nxl-1, nxr+1
415                DO  j = nys-1, nyn+1
416                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + ts(j,i)
417                ENDDO
418             ENDDO
419
420          CASE ( 'u' )
421             DO  i = nxl-1, nxr+1
422                DO  j = nys-1, nyn+1
423                   DO  k = nzb, nzt+1
424                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) + u(k,j,i)
425                   ENDDO
426                ENDDO
427             ENDDO
428
429          CASE ( 'u*' )
430             DO  i = nxl-1, nxr+1
431                DO  j = nys-1, nyn+1
432                   us_av(j,i) = us_av(j,i) + us(j,i)
433                ENDDO
434             ENDDO
435
436          CASE ( 'v' )
437             DO  i = nxl-1, nxr+1
438                DO  j = nys-1, nyn+1
439                   DO  k = nzb, nzt+1
440                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) + v(k,j,i)
441                   ENDDO
442                ENDDO
443             ENDDO
444
445          CASE ( 'vpt' )
446             DO  i = nxl-1, nxr+1
447                DO  j = nys-1, nyn+1
448                   DO  k = nzb, nzt+1
449                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) + vpt(k,j,i)
450                   ENDDO
451                ENDDO
452             ENDDO
453
454          CASE ( 'w' )
455             DO  i = nxl-1, nxr+1
456                DO  j = nys-1, nyn+1
457                   DO  k = nzb, nzt+1
458                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) + w(k,j,i)
459                   ENDDO
460                ENDDO
461             ENDDO
462
463          CASE ( 'z0*' )
464             DO  i = nxl-1, nxr+1
465                DO  j = nys-1, nyn+1
466                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + z0(j,i)
467                ENDDO
468             ENDDO
469
470          CASE DEFAULT
471!
472!--          User-defined quantity
473             CALL user_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
474
475       END SELECT
476
477    ENDDO
478
479    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','stop','nobarrier')
480
481
482 END SUBROUTINE sum_up_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.