source: palm/trunk/SOURCE/swap_timelevel.f90 @ 3288

Last change on this file since 3288 was 3274, checked in by knoop, 6 years ago

Modularization of all bulk cloud physics code components

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 9.0 KB
Line 
1!> @file swap_timelevel.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: swap_timelevel.f90 3274 2018-09-24 15:42:55Z suehring $
27! Modularization of all bulk cloud physics code components
28!
29! 3241 2018-09-12 15:02:00Z raasch
30! unused variables removed
31!
32! 2817 2018-02-19 16:32:21Z knoop
33! Preliminary gust module interface implemented
34!
35! 2766 2018-01-22 17:17:47Z kanani
36! Removed preprocessor directive __chem
37!
38! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
39! Corrected "Former revisions" section
40!
41! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
42! Change in file header (GPL part)
43! Moved TKE to turbulence_closure_mod (TG)
44! Implementation of chemistry module (FK)
45!
46! 2350 2017-08-15 11:48:26Z kanani
47! Bugfix in nopointer version
48!
49! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
50! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
51! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
52! and cloud water content (qc).
53!
54! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
55!
56! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
57! Adjustments to new surface concept
58!
59! 2118 2017-01-17 16:38:49Z raasch
60! OpenACC directives removed
61!
62! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
63! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters.
64!
65! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
66! Added swapping of urban surface model quantities,
67! removed redundance for land surface model
68!
69! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
70! Forced header and separation lines into 80 columns
71!
72! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
73! Separate humidity and passive scalar
74!
75! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
76! icloud_scheme replaced by microphysics_*
77!
78! swap_timelevel.f90 1766 2016-02-29 08:37:15Z raasch
79! setting the swap level for pmc data transfer
80!
81! 1747 2016-02-08 12:25:53Z raasch
82! explicit loops in nopointer case to omit craypointer option of pgi compiler
83!
84! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
85! Code annotations made doxygen readable
86!
87! 1496 2014-12-02 17:25:50Z maronga
88! Added swapping of land surface model quantities
89!
90! 1374 2014-04-25 12:55:07Z raasch
91! bugfix: use-statement for nopointer-case added
92!
93! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
94! ONLY-attribute added to USE-statements,
95! revision history before 2012 removed,
96! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
97! module interfaces removed
98!
99! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
100! calculation of qr and nr is restricted to precipitation
101!
102! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
103! openACC directives added
104!
105! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
106! swap of timelevels for nr, qr added
107!
108! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
109! code put under GPL (PALM 3.9)
110!
111! 1032 2012-10-21 13:03:21Z letzel
112! save memory by not allocating pt_2 in case of neutral = .T.
113!
114! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
115! cpp switch __nopointer added for pointer free version
116!
117! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
118! all actions concerning leapfrog scheme removed
119!
120! Revision 1.1  2000/01/10  10:08:58  10:08:58  raasch (Siegfried Raasch)
121! Initial revision
122!
123!
124! Description:
125! ------------
126!> Swap of timelevels of variables after each timestep
127!------------------------------------------------------------------------------!
128 SUBROUTINE swap_timelevel
129 
130
131#if defined( __nopointer )
132    USE arrays_3d,                                                             &
133        ONLY:  nc, nc_p, nr, nr_p, pt, pt_p, q, q_p, qc, qc_p, qr, qr_p, s,    &
134               s_p, sa, sa_p, u, u_p, v, v_p, w, w_p
135#else
136    USE arrays_3d,                                                             &
137        ONLY:  nc, nc_1, nc_2, nc_p, nr, nr_1, nr_2, nr_p, pt, pt_1, pt_2,     &
138               pt_p, q, q_1, q_2, q_p, qc, qc_1, qc_2, qc_p, qr, qr_1, qr_2,   &
139               qr_p, s, s_1, s_2, s_p, sa, sa_1, sa_2, sa_p, u, u_1, u_2, u_p, &
140               v, v_1, v_2, v_p, w, w_1, w_2, w_p
141#endif
142
143    USE bulk_cloud_model_mod,                                                  &
144        ONLY:  bulk_cloud_model, bcm_swap_timelevel
145
146    USE chemistry_model_mod,                                                   &
147        ONLY:  chem_swap_timelevel 
148
149    USE land_surface_model_mod,                                                &
150        ONLY: lsm_swap_timelevel
151
152    USE cpulog,                                                                &
153        ONLY: cpu_log, log_point
154
155    USE control_parameters,                                                    &
156        ONLY:  air_chemistry, humidity, land_surface,                          &
157               neutral, ocean, passive_scalar, timestep_count, urban_surface
158
159    USE gust_mod,                                                              &
160        ONLY: gust_module_enabled, gust_swap_timelevel
161
162#if defined( __nopointer )
163    USE indices,                                                               &
164        ONLY:  nxlg, nxrg, nyng, nysg, nzb, nzt
165#endif
166
167    USE pmc_interface,                                                         &
168        ONLY: nested_run, pmci_set_swaplevel
169
170    USE turbulence_closure_mod,                                                &
171        ONLY:  tcm_swap_timelevel
172
173    USE urban_surface_mod,                                                     &
174        ONLY:  usm_swap_timelevel
175
176
177    IMPLICIT NONE
178
179#if defined( __nopointer )
180    INTEGER ::  i, j, k     !> loop indices
181#endif
182    INTEGER ::  swap_level  !> swap_level for steering the pmc data transfer
183
184!
185!-- Incrementing timestep counter
186    timestep_count = timestep_count + 1
187
188!
189!-- Swap of variables
190#if defined( __nopointer )
191    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel (nop)', 'start' )
192
193    DO  i = nxlg, nxrg
194       DO  j = nysg, nyng
195          DO  k = nzb, nzt+1
196             u(k,j,i)  = u_p(k,j,i)
197             v(k,j,i)  = v_p(k,j,i)
198             w(k,j,i)  = w_p(k,j,i)
199             pt(k,j,i) = pt_p(k,j,i)
200          ENDDO
201       ENDDO
202    ENDDO
203
204    CALL tcm_swap_timelevel ( 0 )
205
206    IF ( ocean )  THEN
207       sa = sa_p
208    ENDIF
209
210    IF ( humidity )  THEN
211       q = q_p
212    ENDIF
213
214    IF ( passive_scalar )  s = s_p             
215
216    IF ( humidity  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
217       CALL bcm_swap_timelevel ( 0 )
218    ENDIF
219
220    IF ( land_surface )  THEN
221       CALL lsm_swap_timelevel ( 0 )
222    ENDIF
223
224    IF ( urban_surface )  THEN
225       CALL usm_swap_timelevel ( 0 )
226    ENDIF
227
228    IF ( gust_module_enabled )  THEN
229       CALL gust_swap_timelevel ( 0 )
230    ENDIF
231
232
233    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel (nop)', 'stop' )
234#else
235    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel', 'start' )
236
237    SELECT CASE ( MOD( timestep_count, 2 ) )
238
239       CASE ( 0 )
240
241          u  => u_1;   u_p  => u_2
242          v  => v_1;   v_p  => v_2
243          w  => w_1;   w_p  => w_2
244          IF ( .NOT. neutral )  THEN
245             pt => pt_1;  pt_p => pt_2
246          ENDIF
247          IF ( ocean )  THEN
248             sa => sa_1;  sa_p => sa_2
249          ENDIF
250          IF ( humidity )  THEN
251             q => q_1;    q_p => q_2
252          ENDIF
253          IF ( passive_scalar )  THEN
254             s => s_1;    s_p => s_2
255          ENDIF
256
257          IF ( air_chemistry )  CALL chem_swap_timelevel(0)
258
259          swap_level = 1
260
261       CASE ( 1 )
262
263          u  => u_2;   u_p  => u_1
264          v  => v_2;   v_p  => v_1
265          w  => w_2;   w_p  => w_1
266          IF ( .NOT. neutral )  THEN
267             pt => pt_2;  pt_p => pt_1
268          ENDIF
269          IF ( ocean )  THEN
270             sa => sa_2;  sa_p => sa_1
271          ENDIF
272          IF ( humidity )  THEN
273             q => q_2;    q_p => q_1
274          ENDIF
275          IF ( passive_scalar )  THEN
276             s => s_2;    s_p => s_1
277          ENDIF
278
279          IF ( air_chemistry )  CALL chem_swap_timelevel(1)
280
281          swap_level = 2
282
283    END SELECT
284
285    CALL tcm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
286
287    IF ( humidity  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
288       CALL bcm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
289    ENDIF
290
291    IF ( land_surface )  THEN
292       CALL lsm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
293    ENDIF
294
295    IF ( urban_surface )  THEN
296       CALL usm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
297    ENDIF
298
299    IF ( gust_module_enabled )  THEN
300       CALL gust_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
301    ENDIF
302
303!
304!-- Set the swap level for steering the pmc data transfer
305    IF ( nested_run )  CALL pmci_set_swaplevel( swap_level )
306
307    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel', 'stop' )
308#endif
309
310 END SUBROUTINE swap_timelevel
311
312
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.