source: palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90 @ 978

Last change on this file since 978 was 978, checked in by fricke, 9 years ago

merge fricke branch back into trunk

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 15.1 KB
Line 
1 SUBROUTINE sum_up_3d_data
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6! +z0h*
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: sum_up_3d_data.f90 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke $
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 ( 'z0h*' )
231                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0h_av ) )  THEN
232                   ALLOCATE( z0h_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
233                ENDIF
234                z0h_av = 0.0
235
236             CASE DEFAULT
237!
238!--             User-defined quantity
239                CALL user_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
240
241          END SELECT
242
243       ENDDO
244
245    ENDIF
246
247!
248!-- Loop of all variables to be averaged.
249    DO  ii = 1, doav_n
250
251!
252!--    Store the array chosen on the temporary array.
253       SELECT CASE ( TRIM( doav(ii) ) )
254
255          CASE ( 'e' )
256             DO  i = nxlg, nxrg
257                DO  j = nysg, nyng
258                   DO  k = nzb, nzt+1
259                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) + e(k,j,i)
260                   ENDDO
261                ENDDO
262             ENDDO
263
264          CASE ( 'lpt' )
265             DO  i = nxlg, nxrg
266                DO  j = nysg, nyng
267                   DO  k = nzb, nzt+1
268                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
269                   ENDDO
270                ENDDO
271             ENDDO
272
273          CASE ( 'lwp*' )
274             DO  i = nxlg, nxrg
275                DO  j = nysg, nyng
276                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) + SUM( ql(nzb:nzt,j,i) * &
277                                                    dzw(1:nzt+1) )
278                ENDDO
279             ENDDO
280
281          CASE ( 'p' )
282             DO  i = nxlg, nxrg
283                DO  j = nysg, nyng
284                   DO  k = nzb, nzt+1
285                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) + p(k,j,i)
286                   ENDDO
287                ENDDO
288             ENDDO
289
290          CASE ( 'pc' )
291             DO  i = nxl, nxr
292                DO  j = nys, nyn
293                   DO  k = nzb, nzt+1
294                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) + prt_count(k,j,i)
295                   ENDDO
296                ENDDO
297             ENDDO
298
299          CASE ( 'pr' )
300             DO  i = nxl, nxr
301                DO  j = nys, nyn
302                   DO  k = nzb, nzt+1
303                      psi = prt_start_index(k,j,i)
304                      s_r3 = 0.0
305                      s_r4 = 0.0
306                      DO  n = psi, psi+prt_count(k,j,i)-1
307                         s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
308                                       particles(n)%weight_factor
309                         s_r4 = s_r4 + particles(n)%radius**4 * &
310                                       particles(n)%weight_factor
311                      ENDDO
312                      IF ( s_r3 /= 0.0 )  THEN
313                         mean_r = s_r4 / s_r3
314                      ELSE
315                         mean_r = 0.0
316                      ENDIF
317                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) + mean_r
318                   ENDDO
319                ENDDO
320             ENDDO
321
322          CASE ( 'pr*' )
323             DO  i = nxlg, nxrg
324                DO  j = nysg, nyng
325                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) + &
326                                                precipitation_rate(j,i)
327                ENDDO
328             ENDDO
329
330          CASE ( 'pt' )
331             IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
332             DO  i = nxlg, nxrg
333                DO  j = nysg, nyng
334                   DO  k = nzb, nzt+1
335                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
336                      ENDDO
337                   ENDDO
338                ENDDO
339             ELSE
340             DO  i = nxlg, nxrg
341                DO  j = nysg, nyng
342                   DO  k = nzb, nzt+1
343                         pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i) + l_d_cp * &
344                                                       pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
345                      ENDDO
346                   ENDDO
347                ENDDO
348             ENDIF
349
350          CASE ( 'q' )
351             DO  i = nxlg, nxrg
352                DO  j = nysg, nyng
353                   DO  k = nzb, nzt+1
354                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) + q(k,j,i)
355                   ENDDO
356                ENDDO
357             ENDDO
358
359          CASE ( 'ql' )
360             DO  i = nxlg, nxrg
361                DO  j = nysg, nyng
362                   DO  k = nzb, nzt+1
363                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) + ql(k,j,i)
364                   ENDDO
365                ENDDO
366             ENDDO
367
368          CASE ( 'ql_c' )
369             DO  i = nxlg, nxrg
370                DO  j = nysg, nyng
371                   DO  k = nzb, nzt+1
372                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) + ql_c(k,j,i)
373                   ENDDO
374                ENDDO
375             ENDDO
376
377          CASE ( 'ql_v' )
378             DO  i = nxlg, nxrg
379                DO  j = nysg, nyng
380                   DO  k = nzb, nzt+1
381                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) + ql_v(k,j,i)
382                   ENDDO
383                ENDDO
384             ENDDO
385
386          CASE ( 'ql_vp' )
387             DO  i = nxlg, nxrg
388                DO  j = nysg, nyng
389                   DO  k = nzb, nzt+1
390                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) + ql_vp(k,j,i)
391                   ENDDO
392                ENDDO
393             ENDDO
394
395          CASE ( 'qsws*' )
396             DO  i = nxlg, nxrg
397                DO  j = nysg, nyng
398                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) + qsws(j,i)
399                ENDDO
400             ENDDO
401
402          CASE ( 'qv' )
403             DO  i = nxlg, nxrg
404                DO  j = nysg, nyng
405                   DO  k = nzb, nzt+1
406                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) + q(k,j,i) - ql(k,j,i)
407                   ENDDO
408                ENDDO
409             ENDDO
410
411          CASE ( 'rho' )
412             DO  i = nxlg, nxrg
413                DO  j = nysg, nyng
414                   DO  k = nzb, nzt+1
415                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) + rho(k,j,i)
416                   ENDDO
417                ENDDO
418             ENDDO
419
420          CASE ( 's' )
421             DO  i = nxlg, nxrg
422                DO  j = nysg, nyng
423                   DO  k = nzb, nzt+1
424                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) + q(k,j,i)
425                   ENDDO
426                ENDDO
427             ENDDO
428
429          CASE ( 'sa' )
430             DO  i = nxlg, nxrg
431                DO  j = nysg, nyng
432                   DO  k = nzb, nzt+1
433                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) + sa(k,j,i)
434                   ENDDO
435                ENDDO
436             ENDDO
437
438          CASE ( 'shf*' )
439             DO  i = nxlg, nxrg
440                DO  j = nysg, nyng
441                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) + shf(j,i)
442                ENDDO
443             ENDDO
444
445          CASE ( 't*' )
446             DO  i = nxlg, nxrg
447                DO  j = nysg, nyng
448                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) + ts(j,i)
449                ENDDO
450             ENDDO
451
452          CASE ( 'u' )
453             DO  i = nxlg, nxrg
454                DO  j = nysg, nyng
455                   DO  k = nzb, nzt+1
456                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) + u(k,j,i)
457                   ENDDO
458                ENDDO
459             ENDDO
460
461          CASE ( 'u*' )
462             DO  i = nxlg, nxrg
463                DO  j = nysg, nyng
464                   us_av(j,i) = us_av(j,i) + us(j,i)
465                ENDDO
466             ENDDO
467
468          CASE ( 'v' )
469             DO  i = nxlg, nxrg
470                DO  j = nysg, nyng
471                   DO  k = nzb, nzt+1
472                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) + v(k,j,i)
473                   ENDDO
474                ENDDO
475             ENDDO
476
477          CASE ( 'vpt' )
478             DO  i = nxlg, nxrg
479                DO  j = nysg, nyng
480                   DO  k = nzb, nzt+1
481                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) + vpt(k,j,i)
482                   ENDDO
483                ENDDO
484             ENDDO
485
486          CASE ( 'w' )
487             DO  i = nxlg, nxrg
488                DO  j = nysg, nyng
489                   DO  k = nzb, nzt+1
490                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) + w(k,j,i)
491                   ENDDO
492                ENDDO
493             ENDDO
494
495          CASE ( 'z0*' )
496             DO  i = nxlg, nxrg
497                DO  j = nysg, nyng
498                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) + z0(j,i)
499                ENDDO
500             ENDDO
501
502          CASE ( 'z0h*' )
503             DO  i = nxlg, nxrg
504                DO  j = nysg, nyng
505                   z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) + z0h(j,i)
506                ENDDO
507             ENDDO
508
509          CASE DEFAULT
510!
511!--          User-defined quantity
512             CALL user_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
513
514       END SELECT
515
516    ENDDO
517
518    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','stop','nobarrier')
519
520
521 END SUBROUTINE sum_up_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.