source: palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90 @ 771

Last change on this file since 771 was 771, checked in by heinze, 10 years ago

Output of liquid water potential temperature in case of cloud_physics=.T. enabled

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 14.5 KB
Line 
1 SUBROUTINE sum_up_3d_data
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6! lpt_av
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: sum_up_3d_data.f90 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze $
11!
12! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
13! nxl-1, nxr+1, nys-1, nyn+1 replaced by nxlg, nxrg, nysg, nyng
14!
15! 402 2009-10-21 11:59:41Z maronga
16! Bugfix in calculation of shf*_av, qsws*_av
17!
18! 2009-08-25 08:35:52Z maronga
19! +shf*, qsws*
20!
21! 96 2007-06-04 08:07:41Z raasch
22! +sum-up of density and salinity
23!
24! 72 2007-03-19 08:20:46Z raasch
25! +sum-up of precipitation rate and roughness length (prr*, z0*)
26!
27! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
28!
29! Revision 1.1  2006/02/23 12:55:23  raasch
30! Initial revision
31!
32!
33! Description:
34! ------------
35! Sum-up the values of 3d-arrays. The real averaging is later done in routine
36! average_3d_data.
37!------------------------------------------------------------------------------!
38
39    USE arrays_3d
40    USE averaging
41    USE cloud_parameters
42    USE control_parameters
43    USE cpulog
44    USE indices
45    USE interfaces
46    USE particle_attributes
47
48    IMPLICIT NONE
49
50    INTEGER ::  i, ii, j, k, n, psi
51
52    REAL    ::  mean_r, s_r3, s_r4
53
54
55    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','start')
56
57!
58!-- Allocate and initialize the summation arrays if called for the very first
59!-- time or the first time after average_3d_data has been called
60!-- (some or all of the arrays may have been already allocated
61!-- in read_3d_binary)
62    IF ( average_count_3d == 0 )  THEN
63
64       DO  ii = 1, doav_n
65
66          SELECT CASE ( TRIM( doav(ii) ) )
67
68             CASE ( 'e' )
69                IF ( .NOT. ALLOCATED( e_av ) )  THEN
70                   ALLOCATE( e_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
71                ENDIF
72                e_av = 0.0
73
74             CASE ( 'lpt' )
75                IF ( .NOT. ALLOCATED( lpt_av ) )  THEN
76                   ALLOCATE( lpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
77                ENDIF
78                lpt_av = 0.0
79
80             CASE ( 'lwp*' )
81                IF ( .NOT. ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
82                   ALLOCATE( lwp_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
83                ENDIF
84                lwp_av = 0.0
85
86             CASE ( 'p' )
87                IF ( .NOT. ALLOCATED( p_av ) )  THEN
88                   ALLOCATE( p_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
89                ENDIF
90                p_av = 0.0
91
92             CASE ( 'pc' )
93                IF ( .NOT. ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
94                   ALLOCATE( pc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
95                ENDIF
96                pc_av = 0.0
97
98             CASE ( 'pr' )
99                IF ( .NOT. ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
100                   ALLOCATE( pr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
101                ENDIF
102                pr_av = 0.0
103
104             CASE ( 'prr*' )
105                IF ( .NOT. ALLOCATED( precipitation_rate_av ) )  THEN
106                   ALLOCATE( precipitation_rate_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
107                ENDIF
108                precipitation_rate_av = 0.0
109
110             CASE ( 'pt' )
111                IF ( .NOT. ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
112                   ALLOCATE( pt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
113                ENDIF
114                pt_av = 0.0
115
116             CASE ( 'q' )
117                IF ( .NOT. ALLOCATED( q_av ) )  THEN
118                   ALLOCATE( q_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
119                ENDIF
120                q_av = 0.0
121
122             CASE ( 'ql' )
123                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
124                   ALLOCATE( ql_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
125                ENDIF
126                ql_av = 0.0
127
128             CASE ( 'ql_c' )
129                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
130                   ALLOCATE( ql_c_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
131                ENDIF
132                ql_c_av = 0.0
133
134             CASE ( 'ql_v' )
135                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
136                   ALLOCATE( ql_v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
137                ENDIF
138                ql_v_av = 0.0
139
140             CASE ( 'ql_vp' )
141                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
142                   ALLOCATE( ql_vp_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
143                ENDIF
144                ql_vp_av = 0.0
145
146             CASE ( 'qsws*' )
147                IF ( .NOT. ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
148                   ALLOCATE( qsws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
149                ENDIF
150                qsws_av = 0.0
151
152             CASE ( 'qv' )
153                IF ( .NOT. ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
154                   ALLOCATE( qv_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
155                ENDIF
156                qv_av = 0.0
157
158             CASE ( 'rho' )
159                IF ( .NOT. ALLOCATED( rho_av ) )  THEN
160                   ALLOCATE( rho_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
161                ENDIF
162                rho_av = 0.0
163
164             CASE ( 's' )
165                IF ( .NOT. ALLOCATED( s_av ) )  THEN
166                   ALLOCATE( s_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
167                ENDIF
168                s_av = 0.0
169
170             CASE ( 'sa' )
171                IF ( .NOT. ALLOCATED( sa_av ) )  THEN
172                   ALLOCATE( sa_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
173                ENDIF
174                sa_av = 0.0
175
176             CASE ( 'shf*' )
177                IF ( .NOT. ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
178                   ALLOCATE( shf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
179                ENDIF
180                shf_av = 0.0
181
182             CASE ( 't*' )
183                IF ( .NOT. ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
184                   ALLOCATE( ts_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
185                ENDIF
186                ts_av = 0.0
187
188             CASE ( 'u' )
189                IF ( .NOT. ALLOCATED( u_av ) )  THEN
190                   ALLOCATE( u_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
191                ENDIF
192                u_av = 0.0
193
194             CASE ( 'u*' )
195                IF ( .NOT. ALLOCATED( us_av ) )  THEN
196                   ALLOCATE( us_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
197                ENDIF
198                us_av = 0.0
199
200             CASE ( 'v' )
201                IF ( .NOT. ALLOCATED( v_av ) )  THEN
202                   ALLOCATE( v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
203                ENDIF
204                v_av = 0.0
205
206             CASE ( 'vpt' )
207                IF ( .NOT. ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
208                   ALLOCATE( vpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
209                ENDIF
210                vpt_av = 0.0
211
212             CASE ( 'w' )
213                IF ( .NOT. ALLOCATED( w_av ) )  THEN
214                   ALLOCATE( w_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
215                ENDIF
216                w_av = 0.0
217
218             CASE ( 'z0*' )
219                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
220                   ALLOCATE( z0_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
221                ENDIF
222                z0_av = 0.0
223
224             CASE DEFAULT
225!
226!--             User-defined quantity
227                CALL user_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
228
229          END SELECT
230
231       ENDDO
232
233    ENDIF
234
235!
236!-- Loop of all variables to be averaged.
237    DO  ii = 1, doav_n
238
239!
240!--    Store the array chosen on the temporary array.
241       SELECT CASE ( TRIM( doav(ii) ) )
242
243          CASE ( 'e' )
244             DO  i = nxlg, nxrg
245                DO  j = nysg, nyng
246                   DO  k = nzb, nzt+1
247                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) + e(k,j,i)
248                   ENDDO
249                ENDDO
250             ENDDO
251
252          CASE ( 'lpt' )
253             DO  i = nxlg, nxrg
254                DO  j = nysg, nyng
255                   DO  k = nzb, nzt+1
256                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
257                   ENDDO
258                ENDDO
259             ENDDO
260
261          CASE ( 'lwp*' )
262             DO  i = nxlg, nxrg
263                DO  j = nysg, nyng
264                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) + SUM( ql(nzb:nzt,j,i) * &
265                                                    dzw(1:nzt+1) )
266                ENDDO
267             ENDDO
268
269          CASE ( 'p' )
270             DO  i = nxlg, nxrg
271                DO  j = nysg, nyng
272                   DO  k = nzb, nzt+1
273                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) + p(k,j,i)
274                   ENDDO
275                ENDDO
276             ENDDO
277
278          CASE ( 'pc' )
279             DO  i = nxl, nxr
280                DO  j = nys, nyn
281                   DO  k = nzb, nzt+1
282                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) + prt_count(k,j,i)
283                   ENDDO
284                ENDDO
285             ENDDO
286
287          CASE ( 'pr' )
288             DO  i = nxl, nxr
289                DO  j = nys, nyn
290                   DO  k = nzb, nzt+1
291                      psi = prt_start_index(k,j,i)
292                      s_r3 = 0.0
293                      s_r4 = 0.0
294                      DO  n = psi, psi+prt_count(k,j,i)-1
295                         s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3
296                         s_r4 = s_r4 + particles(n)%radius**4
297                      ENDDO
298                      IF ( s_r3 /= 0.0 )  THEN
299                         mean_r = s_r4 / s_r3
300                      ELSE
301                         mean_r = 0.0
302                      ENDIF
303                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) + mean_r
304                   ENDDO
305                ENDDO
306             ENDDO
307
308          CASE ( 'pr*' )
309             DO  i = nxlg, nxrg
310                DO  j = nysg, nyng
311                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) + &
312                                                precipitation_rate(j,i)
313                ENDDO
314             ENDDO
315
316          CASE ( 'pt' )
317             IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
318             DO  i = nxlg, nxrg
319                DO  j = nysg, nyng
320                   DO  k = nzb, nzt+1
321                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
322                      ENDDO
323                   ENDDO
324                ENDDO
325             ELSE
326             DO  i = nxlg, nxrg
327                DO  j = nysg, nyng
328                   DO  k = nzb, nzt+1
329                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i) + l_d_cp * &
330                                                       pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
331                      ENDDO
332                   ENDDO
333                ENDDO
334             ENDIF
335
336          CASE ( 'q' )
337             DO  i = nxlg, nxrg
338                DO  j = nysg, nyng
339                   DO  k = nzb, nzt+1
340                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) + q(k,j,i)
341                   ENDDO
342                ENDDO
343             ENDDO
344
345          CASE ( 'ql' )
346             DO  i = nxlg, nxrg
347                DO  j = nysg, nyng
348                   DO  k = nzb, nzt+1
349                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) + ql(k,j,i)
350                   ENDDO
351                ENDDO
352             ENDDO
353
354          CASE ( 'ql_c' )
355             DO  i = nxlg, nxrg
356                DO  j = nysg, nyng
357                   DO  k = nzb, nzt+1
358                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) + ql_c(k,j,i)
359                   ENDDO
360                ENDDO
361             ENDDO
362
363          CASE ( 'ql_v' )
364             DO  i = nxlg, nxrg
365                DO  j = nysg, nyng
366                   DO  k = nzb, nzt+1
367                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) + ql_v(k,j,i)
368                   ENDDO
369                ENDDO
370             ENDDO
371
372          CASE ( 'ql_vp' )
373             DO  i = nxlg, nxrg
374                DO  j = nysg, nyng
375                   DO  k = nzb, nzt+1
376                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) + ql_vp(k,j,i)
377                   ENDDO
378                ENDDO
379             ENDDO
380
381          CASE ( 'qsws*' )
382             DO  i = nxlg, nxrg
383                DO  j = nysg, nyng
384                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + qsws(j,i)
385                ENDDO
386             ENDDO
387
388          CASE ( 'qv' )
389             DO  i = nxlg, nxrg
390                DO  j = nysg, nyng
391                   DO  k = nzb, nzt+1
392                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) + q(k,j,i) - ql(k,j,i)
393                   ENDDO
394                ENDDO
395             ENDDO
396
397          CASE ( 'rho' )
398             DO  i = nxlg, nxrg
399                DO  j = nysg, nyng
400                   DO  k = nzb, nzt+1
401                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) + rho(k,j,i)
402                   ENDDO
403                ENDDO
404             ENDDO
405
406          CASE ( 's' )
407             DO  i = nxlg, nxrg
408                DO  j = nysg, nyng
409                   DO  k = nzb, nzt+1
410                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) + q(k,j,i)
411                   ENDDO
412                ENDDO
413             ENDDO
414
415          CASE ( 'sa' )
416             DO  i = nxlg, nxrg
417                DO  j = nysg, nyng
418                   DO  k = nzb, nzt+1
419                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) + sa(k,j,i)
420                   ENDDO
421                ENDDO
422             ENDDO
423
424          CASE ( 'shf*' )
425             DO  i = nxlg, nxrg
426                DO  j = nysg, nyng
427                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + shf(j,i)
428                ENDDO
429             ENDDO
430
431          CASE ( 't*' )
432             DO  i = nxlg, nxrg
433                DO  j = nysg, nyng
434                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + ts(j,i)
435                ENDDO
436             ENDDO
437
438          CASE ( 'u' )
439             DO  i = nxlg, nxrg
440                DO  j = nysg, nyng
441                   DO  k = nzb, nzt+1
442                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) + u(k,j,i)
443                   ENDDO
444                ENDDO
445             ENDDO
446
447          CASE ( 'u*' )
448             DO  i = nxlg, nxrg
449                DO  j = nysg, nyng
450                   us_av(j,i) = us_av(j,i) + us(j,i)
451                ENDDO
452             ENDDO
453
454          CASE ( 'v' )
455             DO  i = nxlg, nxrg
456                DO  j = nysg, nyng
457                   DO  k = nzb, nzt+1
458                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) + v(k,j,i)
459                   ENDDO
460                ENDDO
461             ENDDO
462
463          CASE ( 'vpt' )
464             DO  i = nxlg, nxrg
465                DO  j = nysg, nyng
466                   DO  k = nzb, nzt+1
467                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) + vpt(k,j,i)
468                   ENDDO
469                ENDDO
470             ENDDO
471
472          CASE ( 'w' )
473             DO  i = nxlg, nxrg
474                DO  j = nysg, nyng
475                   DO  k = nzb, nzt+1
476                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) + w(k,j,i)
477                   ENDDO
478                ENDDO
479             ENDDO
480
481          CASE ( 'z0*' )
482             DO  i = nxlg, nxrg
483                DO  j = nysg, nyng
484                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + z0(j,i)
485                ENDDO
486             ENDDO
487
488          CASE DEFAULT
489!
490!--          User-defined quantity
491             CALL user_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
492
493       END SELECT
494
495    ENDDO
496
497    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','stop','nobarrier')
498
499
500 END SUBROUTINE sum_up_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.