source: palm/trunk/SOURCE/swap_timelevel.f90 @ 2338

Last change on this file since 2338 was 2292, checked in by schwenkel, 7 years ago

implementation of new bulk microphysics scheme

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 8.6 KB
Line 
1!> @file swap_timelevel.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
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 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: swap_timelevel.f90 2292 2017-06-20 09:51:42Z gronemeier $
27! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
28! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
29! and cloud water content (qc).
30!
31! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
32!
33! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
34! Adjustments to new surface concept
35!
36! 2118 2017-01-17 16:38:49Z raasch
37! OpenACC directives removed
38!
39! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
40! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters.
41!
42! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
43! Added swapping of urban surface model quantities,
44! removed redundance for land surface model
45!
46! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
47! Forced header and separation lines into 80 columns
48!
49! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
50! Separate humidity and passive scalar
51!
52! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
53! icloud_scheme replaced by microphysics_*
54!
55! swap_timelevel.f90 1766 2016-02-29 08:37:15Z raasch
56! setting the swap level for pmc data transfer
57!
58! 1747 2016-02-08 12:25:53Z raasch
59! explicit loops in nopointer case to omit craypointer option of pgi compiler
60!
61! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
62! Code annotations made doxygen readable
63!
64! 1496 2014-12-02 17:25:50Z maronga
65! Added swapping of land surface model quantities
66!
67! 1374 2014-04-25 12:55:07Z raasch
68! bugfix: use-statement for nopointer-case added
69!
70! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
71! ONLY-attribute added to USE-statements,
72! revision history before 2012 removed,
73! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
74! module interfaces removed
75!
76! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
77! calculation of qr and nr is restricted to precipitation
78!
79! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
80! openACC directives added
81!
82! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
83! swap of timelevels for nr, qr added
84!
85! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
86! code put under GPL (PALM 3.9)
87!
88! 1032 2012-10-21 13:03:21Z letzel
89! save memory by not allocating pt_2 in case of neutral = .T.
90!
91! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
92! cpp switch __nopointer added for pointer free version
93!
94! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
95! all actions concerning leapfrog scheme removed
96!
97! Revision 1.1  2000/01/10  10:08:58  10:08:58  raasch (Siegfried Raasch)
98! Initial revision
99!
100!
101! Description:
102! ------------
103!> Swap of timelevels of variables after each timestep
104!------------------------------------------------------------------------------!
105 SUBROUTINE swap_timelevel
106 
107
108#if defined( __nopointer )
109    USE arrays_3d,                                                             &
110        ONLY:  e, e_p, nc, nc_p, nr, nr_p, pt, pt_p, q, q_p, qc, qc_p qr, qr_p,&
111               s, s_p, sa, sa_p, u, u_p, v, v_p, w, w_p
112#else
113    USE arrays_3d,                                                             &
114        ONLY:  e, e_1, e_2, e_p, nc, nc_1, nc_2, nc_p, nr, nr_1, nr_2, nr_p,   &
115               pt, pt_1, pt_2, pt_p, q, q_1, q_2, q_p, qc, qc_1, qc_2, qc_p,   &
116               qr, qr_1, qr_2, qr_p, s, s_1, s_2, s_p, sa, sa_1, sa_2, sa_p,   &
117               u, u_1, u_2, u_p, v, v_1, v_2, v_p, w, w_1, w_2, w_p
118
119#endif
120
121    USE land_surface_model_mod,                                                &
122        ONLY: lsm_swap_timelevel
123
124    USE cpulog,                                                                &
125        ONLY: cpu_log, log_point
126
127    USE control_parameters,                                                    &
128        ONLY:  cloud_physics, constant_diffusion, humidity, land_surface,      &
129               microphysics_morrison, microphysics_seifert, neutral, ocean,    &
130               passive_scalar, timestep_count, urban_surface
131
132    USE indices,                                                               &
133        ONLY:  nxlg, nxrg, nyng, nysg, nzb, nzt
134
135    USE pmc_interface,                                                         &
136        ONLY: nested_run, pmci_set_swaplevel
137
138    USE urban_surface_mod,                                                     &
139        ONLY:  usm_swap_timelevel
140
141
142    IMPLICIT NONE
143
144    INTEGER ::  i, j, k     !> loop indices
145    INTEGER ::  swap_level  !> swap_level for steering the pmc data transfer
146
147!
148!-- Incrementing timestep counter
149    timestep_count = timestep_count + 1
150
151!
152!-- Swap of variables
153#if defined( __nopointer )
154    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel (nop)', 'start' )
155
156    DO  i = nxlg, nxrg
157       DO  j = nysg, nyng
158          DO  k = nzb, nzt+1
159             u(k,j,i)  = u_p(k,j,i)
160             v(k,j,i)  = v_p(k,j,i)
161             w(k,j,i)  = w_p(k,j,i)
162             pt(k,j,i) = pt_p(k,j,i)
163          ENDDO
164       ENDDO
165    ENDDO
166
167    IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
168       DO  i = nxlg, nxrg
169          DO  j = nysg, nyng
170             DO  k = nzb, nzt+1
171                e(k,j,i) = e_p(k,j,i)
172             ENDDO
173          ENDDO
174       ENDDO
175    ENDIF
176
177    IF ( ocean )  THEN
178       sa = sa_p
179    ENDIF
180
181    IF ( humidity )  THEN
182       q = q_p
183       IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_morrison )  THEN
184          qc = qc_p
185          nc = nc_p
186       ENDIF             
187       IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
188          qr = qr_p
189          nr = nr_p
190       ENDIF
191    ENDIF
192
193    IF ( passive_scalar )  s = s_p             
194
195    IF ( land_surface )  THEN
196       CALL lsm_swap_timelevel ( 0 )
197    ENDIF
198
199    IF ( urban_surface )  THEN
200       CALL usm_swap_timelevel ( 0 )
201    ENDIF
202
203
204    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel (nop)', 'stop' )
205#else
206    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel', 'start' )
207
208    SELECT CASE ( MOD( timestep_count, 2 ) )
209
210       CASE ( 0 )
211
212          u  => u_1;   u_p  => u_2
213          v  => v_1;   v_p  => v_2
214          w  => w_1;   w_p  => w_2
215          IF ( .NOT. neutral )  THEN
216             pt => pt_1;  pt_p => pt_2
217          ENDIF
218          IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
219             e => e_1;    e_p => e_2
220          ENDIF
221          IF ( ocean )  THEN
222             sa => sa_1;  sa_p => sa_2
223          ENDIF
224          IF ( humidity )  THEN
225             q => q_1;    q_p => q_2
226             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_morrison )  THEN
227                qc => qc_1;    qc_p => qc_2
228                nc => nc_1;    nc_p => nc_2
229             ENDIF
230             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
231                qr => qr_1;    qr_p => qr_2
232                nr => nr_1;    nr_p => nr_2
233             ENDIF
234          ENDIF
235          IF ( passive_scalar )  THEN
236             s => s_1;    s_p => s_2
237          ENDIF
238
239          swap_level = 1
240
241       CASE ( 1 )
242
243          u  => u_2;   u_p  => u_1
244          v  => v_2;   v_p  => v_1
245          w  => w_2;   w_p  => w_1
246          IF ( .NOT. neutral )  THEN
247             pt => pt_2;  pt_p => pt_1
248          ENDIF
249          IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
250             e => e_2;    e_p => e_1
251          ENDIF
252          IF ( ocean )  THEN
253             sa => sa_2;  sa_p => sa_1
254          ENDIF
255          IF ( humidity )  THEN
256             q => q_2;    q_p => q_1
257             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_morrison )  THEN
258                qc => qc_2;    qc_p => qc_1
259                nc => nc_2;    nc_p => nc_1
260             ENDIF
261             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
262                qr => qr_2;    qr_p => qr_1
263                nr => nr_2;    nr_p => nr_1
264             ENDIF
265          ENDIF
266          IF ( passive_scalar )  THEN
267             s => s_2;    s_p => s_1
268          ENDIF
269
270          swap_level = 2
271
272    END SELECT
273
274    IF ( land_surface )  THEN
275       CALL lsm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
276    ENDIF
277
278    IF ( urban_surface )  THEN
279       CALL usm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
280    ENDIF
281
282!
283!-- Set the swap level for steering the pmc data transfer
284    IF ( nested_run )  CALL pmci_set_swaplevel( swap_level )
285
286    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel', 'stop' )
287#endif
288
289 END SUBROUTINE swap_timelevel
290
291
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.