source: palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90 @ 791

Last change on this file since 791 was 791, checked in by raasch, 10 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 14.7 KB
Line 
1 SUBROUTINE sum_up_3d_data
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: sum_up_3d_data.f90 791 2011-11-29 03:33:42Z raasch $
11!
12! 790 2011-11-29 03:11:20Z raasch
13! bugfix: calculation of 'pr' must depend on the particle weighting factor
14!
15! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
16! +lpt_av
17!
18! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
19! nxl-1, nxr+1, nys-1, nyn+1 replaced by nxlg, nxrg, nysg, nyng
20!
21! 402 2009-10-21 11:59:41Z maronga
22! Bugfix in calculation of shf*_av, qsws*_av
23!
24! 2009-08-25 08:35:52Z maronga
25! +shf*, qsws*
26!
27! 96 2007-06-04 08:07:41Z raasch
28! +sum-up of density and salinity
29!
30! 72 2007-03-19 08:20:46Z raasch
31! +sum-up of precipitation rate and roughness length (prr*, z0*)
32!
33! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
34!
35! Revision 1.1  2006/02/23 12:55:23  raasch
36! Initial revision
37!
38!
39! Description:
40! ------------
41! Sum-up the values of 3d-arrays. The real averaging is later done in routine
42! average_3d_data.
43!------------------------------------------------------------------------------!
44
45    USE arrays_3d
46    USE averaging
47    USE cloud_parameters
48    USE control_parameters
49    USE cpulog
50    USE indices
51    USE interfaces
52    USE particle_attributes
53
54    IMPLICIT NONE
55
56    INTEGER ::  i, ii, j, k, n, psi
57
58    REAL    ::  mean_r, s_r3, s_r4
59
60
61    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','start')
62
63!
64!-- Allocate and initialize the summation arrays if called for the very first
65!-- time or the first time after average_3d_data has been called
66!-- (some or all of the arrays may have been already allocated
67!-- in read_3d_binary)
68    IF ( average_count_3d == 0 )  THEN
69
70       DO  ii = 1, doav_n
71
72          SELECT CASE ( TRIM( doav(ii) ) )
73
74             CASE ( 'e' )
75                IF ( .NOT. ALLOCATED( e_av ) )  THEN
76                   ALLOCATE( e_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
77                ENDIF
78                e_av = 0.0
79
80             CASE ( 'lpt' )
81                IF ( .NOT. ALLOCATED( lpt_av ) )  THEN
82                   ALLOCATE( lpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
83                ENDIF
84                lpt_av = 0.0
85
86             CASE ( 'lwp*' )
87                IF ( .NOT. ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
88                   ALLOCATE( lwp_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
89                ENDIF
90                lwp_av = 0.0
91
92             CASE ( 'p' )
93                IF ( .NOT. ALLOCATED( p_av ) )  THEN
94                   ALLOCATE( p_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
95                ENDIF
96                p_av = 0.0
97
98             CASE ( 'pc' )
99                IF ( .NOT. ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
100                   ALLOCATE( pc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
101                ENDIF
102                pc_av = 0.0
103
104             CASE ( 'pr' )
105                IF ( .NOT. ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
106                   ALLOCATE( pr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
107                ENDIF
108                pr_av = 0.0
109
110             CASE ( 'prr*' )
111                IF ( .NOT. ALLOCATED( precipitation_rate_av ) )  THEN
112                   ALLOCATE( precipitation_rate_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
113                ENDIF
114                precipitation_rate_av = 0.0
115
116             CASE ( 'pt' )
117                IF ( .NOT. ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
118                   ALLOCATE( pt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
119                ENDIF
120                pt_av = 0.0
121
122             CASE ( 'q' )
123                IF ( .NOT. ALLOCATED( q_av ) )  THEN
124                   ALLOCATE( q_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
125                ENDIF
126                q_av = 0.0
127
128             CASE ( 'ql' )
129                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
130                   ALLOCATE( ql_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
131                ENDIF
132                ql_av = 0.0
133
134             CASE ( 'ql_c' )
135                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
136                   ALLOCATE( ql_c_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
137                ENDIF
138                ql_c_av = 0.0
139
140             CASE ( 'ql_v' )
141                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
142                   ALLOCATE( ql_v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
143                ENDIF
144                ql_v_av = 0.0
145
146             CASE ( 'ql_vp' )
147                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
148                   ALLOCATE( ql_vp_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
149                ENDIF
150                ql_vp_av = 0.0
151
152             CASE ( 'qsws*' )
153                IF ( .NOT. ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
154                   ALLOCATE( qsws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
155                ENDIF
156                qsws_av = 0.0
157
158             CASE ( 'qv' )
159                IF ( .NOT. ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
160                   ALLOCATE( qv_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
161                ENDIF
162                qv_av = 0.0
163
164             CASE ( 'rho' )
165                IF ( .NOT. ALLOCATED( rho_av ) )  THEN
166                   ALLOCATE( rho_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
167                ENDIF
168                rho_av = 0.0
169
170             CASE ( 's' )
171                IF ( .NOT. ALLOCATED( s_av ) )  THEN
172                   ALLOCATE( s_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
173                ENDIF
174                s_av = 0.0
175
176             CASE ( 'sa' )
177                IF ( .NOT. ALLOCATED( sa_av ) )  THEN
178                   ALLOCATE( sa_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
179                ENDIF
180                sa_av = 0.0
181
182             CASE ( 'shf*' )
183                IF ( .NOT. ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
184                   ALLOCATE( shf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
185                ENDIF
186                shf_av = 0.0
187
188             CASE ( 't*' )
189                IF ( .NOT. ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
190                   ALLOCATE( ts_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
191                ENDIF
192                ts_av = 0.0
193
194             CASE ( 'u' )
195                IF ( .NOT. ALLOCATED( u_av ) )  THEN
196                   ALLOCATE( u_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
197                ENDIF
198                u_av = 0.0
199
200             CASE ( 'u*' )
201                IF ( .NOT. ALLOCATED( us_av ) )  THEN
202                   ALLOCATE( us_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
203                ENDIF
204                us_av = 0.0
205
206             CASE ( 'v' )
207                IF ( .NOT. ALLOCATED( v_av ) )  THEN
208                   ALLOCATE( v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
209                ENDIF
210                v_av = 0.0
211
212             CASE ( 'vpt' )
213                IF ( .NOT. ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
214                   ALLOCATE( vpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
215                ENDIF
216                vpt_av = 0.0
217
218             CASE ( 'w' )
219                IF ( .NOT. ALLOCATED( w_av ) )  THEN
220                   ALLOCATE( w_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
221                ENDIF
222                w_av = 0.0
223
224             CASE ( 'z0*' )
225                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
226                   ALLOCATE( z0_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
227                ENDIF
228                z0_av = 0.0
229
230             CASE DEFAULT
231!
232!--             User-defined quantity
233                CALL user_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
234
235          END SELECT
236
237       ENDDO
238
239    ENDIF
240
241!
242!-- Loop of all variables to be averaged.
243    DO  ii = 1, doav_n
244
245!
246!--    Store the array chosen on the temporary array.
247       SELECT CASE ( TRIM( doav(ii) ) )
248
249          CASE ( 'e' )
250             DO  i = nxlg, nxrg
251                DO  j = nysg, nyng
252                   DO  k = nzb, nzt+1
253                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) + e(k,j,i)
254                   ENDDO
255                ENDDO
256             ENDDO
257
258          CASE ( 'lpt' )
259             DO  i = nxlg, nxrg
260                DO  j = nysg, nyng
261                   DO  k = nzb, nzt+1
262                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
263                   ENDDO
264                ENDDO
265             ENDDO
266
267          CASE ( 'lwp*' )
268             DO  i = nxlg, nxrg
269                DO  j = nysg, nyng
270                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) + SUM( ql(nzb:nzt,j,i) * &
271                                                    dzw(1:nzt+1) )
272                ENDDO
273             ENDDO
274
275          CASE ( 'p' )
276             DO  i = nxlg, nxrg
277                DO  j = nysg, nyng
278                   DO  k = nzb, nzt+1
279                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) + p(k,j,i)
280                   ENDDO
281                ENDDO
282             ENDDO
283
284          CASE ( 'pc' )
285             DO  i = nxl, nxr
286                DO  j = nys, nyn
287                   DO  k = nzb, nzt+1
288                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) + prt_count(k,j,i)
289                   ENDDO
290                ENDDO
291             ENDDO
292
293          CASE ( 'pr' )
294             DO  i = nxl, nxr
295                DO  j = nys, nyn
296                   DO  k = nzb, nzt+1
297                      psi = prt_start_index(k,j,i)
298                      s_r3 = 0.0
299                      s_r4 = 0.0
300                      DO  n = psi, psi+prt_count(k,j,i)-1
301                         s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
302                                       particles(n)%weight_factor
303                         s_r4 = s_r4 + particles(n)%radius**4 * &
304                                       particles(n)%weight_factor
305                      ENDDO
306                      IF ( s_r3 /= 0.0 )  THEN
307                         mean_r = s_r4 / s_r3
308                      ELSE
309                         mean_r = 0.0
310                      ENDIF
311                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) + mean_r
312                   ENDDO
313                ENDDO
314             ENDDO
315
316          CASE ( 'pr*' )
317             DO  i = nxlg, nxrg
318                DO  j = nysg, nyng
319                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) + &
320                                                precipitation_rate(j,i)
321                ENDDO
322             ENDDO
323
324          CASE ( 'pt' )
325             IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
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)
330                      ENDDO
331                   ENDDO
332                ENDDO
333             ELSE
334             DO  i = nxlg, nxrg
335                DO  j = nysg, nyng
336                   DO  k = nzb, nzt+1
337                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i) + l_d_cp * &
338                                                       pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
339                      ENDDO
340                   ENDDO
341                ENDDO
342             ENDIF
343
344          CASE ( 'q' )
345             DO  i = nxlg, nxrg
346                DO  j = nysg, nyng
347                   DO  k = nzb, nzt+1
348                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) + q(k,j,i)
349                   ENDDO
350                ENDDO
351             ENDDO
352
353          CASE ( 'ql' )
354             DO  i = nxlg, nxrg
355                DO  j = nysg, nyng
356                   DO  k = nzb, nzt+1
357                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) + ql(k,j,i)
358                   ENDDO
359                ENDDO
360             ENDDO
361
362          CASE ( 'ql_c' )
363             DO  i = nxlg, nxrg
364                DO  j = nysg, nyng
365                   DO  k = nzb, nzt+1
366                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) + ql_c(k,j,i)
367                   ENDDO
368                ENDDO
369             ENDDO
370
371          CASE ( 'ql_v' )
372             DO  i = nxlg, nxrg
373                DO  j = nysg, nyng
374                   DO  k = nzb, nzt+1
375                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) + ql_v(k,j,i)
376                   ENDDO
377                ENDDO
378             ENDDO
379
380          CASE ( 'ql_vp' )
381             DO  i = nxlg, nxrg
382                DO  j = nysg, nyng
383                   DO  k = nzb, nzt+1
384                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) + ql_vp(k,j,i)
385                   ENDDO
386                ENDDO
387             ENDDO
388
389          CASE ( 'qsws*' )
390             DO  i = nxlg, nxrg
391                DO  j = nysg, nyng
392                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + qsws(j,i)
393                ENDDO
394             ENDDO
395
396          CASE ( 'qv' )
397             DO  i = nxlg, nxrg
398                DO  j = nysg, nyng
399                   DO  k = nzb, nzt+1
400                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) + q(k,j,i) - ql(k,j,i)
401                   ENDDO
402                ENDDO
403             ENDDO
404
405          CASE ( 'rho' )
406             DO  i = nxlg, nxrg
407                DO  j = nysg, nyng
408                   DO  k = nzb, nzt+1
409                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) + rho(k,j,i)
410                   ENDDO
411                ENDDO
412             ENDDO
413
414          CASE ( 's' )
415             DO  i = nxlg, nxrg
416                DO  j = nysg, nyng
417                   DO  k = nzb, nzt+1
418                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) + q(k,j,i)
419                   ENDDO
420                ENDDO
421             ENDDO
422
423          CASE ( 'sa' )
424             DO  i = nxlg, nxrg
425                DO  j = nysg, nyng
426                   DO  k = nzb, nzt+1
427                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) + sa(k,j,i)
428                   ENDDO
429                ENDDO
430             ENDDO
431
432          CASE ( 'shf*' )
433             DO  i = nxlg, nxrg
434                DO  j = nysg, nyng
435                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + shf(j,i)
436                ENDDO
437             ENDDO
438
439          CASE ( 't*' )
440             DO  i = nxlg, nxrg
441                DO  j = nysg, nyng
442                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + ts(j,i)
443                ENDDO
444             ENDDO
445
446          CASE ( 'u' )
447             DO  i = nxlg, nxrg
448                DO  j = nysg, nyng
449                   DO  k = nzb, nzt+1
450                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) + u(k,j,i)
451                   ENDDO
452                ENDDO
453             ENDDO
454
455          CASE ( 'u*' )
456             DO  i = nxlg, nxrg
457                DO  j = nysg, nyng
458                   us_av(j,i) = us_av(j,i) + us(j,i)
459                ENDDO
460             ENDDO
461
462          CASE ( 'v' )
463             DO  i = nxlg, nxrg
464                DO  j = nysg, nyng
465                   DO  k = nzb, nzt+1
466                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) + v(k,j,i)
467                   ENDDO
468                ENDDO
469             ENDDO
470
471          CASE ( 'vpt' )
472             DO  i = nxlg, nxrg
473                DO  j = nysg, nyng
474                   DO  k = nzb, nzt+1
475                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) + vpt(k,j,i)
476                   ENDDO
477                ENDDO
478             ENDDO
479
480          CASE ( 'w' )
481             DO  i = nxlg, nxrg
482                DO  j = nysg, nyng
483                   DO  k = nzb, nzt+1
484                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) + w(k,j,i)
485                   ENDDO
486                ENDDO
487             ENDDO
488
489          CASE ( 'z0*' )
490             DO  i = nxlg, nxrg
491                DO  j = nysg, nyng
492                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + z0(j,i)
493                ENDDO
494             ENDDO
495
496          CASE DEFAULT
497!
498!--          User-defined quantity
499             CALL user_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
500
501       END SELECT
502
503    ENDDO
504
505    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','stop','nobarrier')
506
507
508 END SUBROUTINE sum_up_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.