source: palm/trunk/SOURCE/swap_timelevel.f90 @ 2696

Last change on this file since 2696 was 2696, checked in by kanani, 4 years ago

Merge of branch palm4u into trunk

  • 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 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: swap_timelevel.f90 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani $
27! Moved TKE to turbulence_closure_mod (TG)
28! Implementation of chemistry module (FK)
29!
30! 2350 2017-08-15 11:48:26Z kanani
31! Bugfix in nopointer version
32!
33! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
34! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
35! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
36! and cloud water content (qc).
37!
38! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
39!
40! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
41! Adjustments to new surface concept
42!
43! 2118 2017-01-17 16:38:49Z raasch
44! OpenACC directives removed
45!
46! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
47! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters.
48!
49! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
50! Added swapping of urban surface model quantities,
51! removed redundance for land surface model
52!
53! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
54! Forced header and separation lines into 80 columns
55!
56! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
57! Separate humidity and passive scalar
58!
59! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
60! icloud_scheme replaced by microphysics_*
61!
62! swap_timelevel.f90 1766 2016-02-29 08:37:15Z raasch
63! setting the swap level for pmc data transfer
64!
65! 1747 2016-02-08 12:25:53Z raasch
66! explicit loops in nopointer case to omit craypointer option of pgi compiler
67!
68! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
69! Code annotations made doxygen readable
70!
71! 1496 2014-12-02 17:25:50Z maronga
72! Added swapping of land surface model quantities
73!
74! 1374 2014-04-25 12:55:07Z raasch
75! bugfix: use-statement for nopointer-case added
76!
77! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
78! ONLY-attribute added to USE-statements,
79! revision history before 2012 removed,
80! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
81! module interfaces removed
82!
83! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
84! calculation of qr and nr is restricted to precipitation
85!
86! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
87! openACC directives added
88!
89! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
90! swap of timelevels for nr, qr added
91!
92! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
93! code put under GPL (PALM 3.9)
94!
95! 1032 2012-10-21 13:03:21Z letzel
96! save memory by not allocating pt_2 in case of neutral = .T.
97!
98! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
99! cpp switch __nopointer added for pointer free version
100!
101! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
102! all actions concerning leapfrog scheme removed
103!
104! Revision 1.1  2000/01/10  10:08:58  10:08:58  raasch (Siegfried Raasch)
105! Initial revision
106!
107!
108! Description:
109! ------------
110!> Swap of timelevels of variables after each timestep
111!------------------------------------------------------------------------------!
112 SUBROUTINE swap_timelevel
113 
114
115#if defined( __nopointer )
116    USE arrays_3d,                                                             &
117        ONLY:  e, e_p, nc, nc_p, nr, nr_p, pt, pt_p, q, q_p, qc, qc_p, qr,     &
118               qr_p, s, s_p, sa, sa_p, u, u_p, v, v_p, w, w_p
119#else
120    USE arrays_3d,                                                             &
121        ONLY:  e, e_1, e_2, e_p, nc, nc_1, nc_2, nc_p, nr, nr_1, nr_2, nr_p,   &
122               pt, pt_1, pt_2, pt_p, q, q_1, q_2, q_p, qc, qc_1, qc_2, qc_p,   &
123               qr, qr_1, qr_2, qr_p, s, s_1, s_2, s_p, sa, sa_1, sa_2, sa_p,   &
124               u, u_1, u_2, u_p, v, v_1, v_2, v_p, w, w_1, w_2, w_p
125
126#endif
127
128#if defined( __chem )
129    USE chemistry_model_mod,                                                   &
130        ONLY:  chem_swap_timelevel
131#endif
132
133    USE land_surface_model_mod,                                                &
134        ONLY: lsm_swap_timelevel
135
136    USE cpulog,                                                                &
137        ONLY: cpu_log, log_point
138
139    USE control_parameters,                                                    &
140        ONLY:  air_chemistry, cloud_physics, constant_diffusion,               &
141               humidity, land_surface,                                         &
142               microphysics_morrison, microphysics_seifert, neutral, ocean,    &
143               passive_scalar, timestep_count, urban_surface
144
145    USE indices,                                                               &
146        ONLY:  nxlg, nxrg, nyng, nysg, nzb, nzt
147
148    USE pmc_interface,                                                         &
149        ONLY: nested_run, pmci_set_swaplevel
150
151    USE turbulence_closure_mod,                                                &
152        ONLY:  tcm_swap_timelevel
153
154    USE urban_surface_mod,                                                     &
155        ONLY:  usm_swap_timelevel
156
157
158    IMPLICIT NONE
159
160    INTEGER ::  i, j, k     !> loop indices
161    INTEGER ::  swap_level  !> swap_level for steering the pmc data transfer
162
163!
164!-- Incrementing timestep counter
165    timestep_count = timestep_count + 1
166
167!
168!-- Swap of variables
169#if defined( __nopointer )
170    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel (nop)', 'start' )
171
172    DO  i = nxlg, nxrg
173       DO  j = nysg, nyng
174          DO  k = nzb, nzt+1
175             u(k,j,i)  = u_p(k,j,i)
176             v(k,j,i)  = v_p(k,j,i)
177             w(k,j,i)  = w_p(k,j,i)
178             pt(k,j,i) = pt_p(k,j,i)
179          ENDDO
180       ENDDO
181    ENDDO
182
183    CALL tcm_swap_timelevel ( 0 )
184
185    IF ( ocean )  THEN
186       sa = sa_p
187    ENDIF
188
189    IF ( humidity )  THEN
190       q = q_p
191       IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_morrison )  THEN
192          qc = qc_p
193          nc = nc_p
194       ENDIF             
195       IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
196          qr = qr_p
197          nr = nr_p
198       ENDIF
199    ENDIF
200
201    IF ( passive_scalar )  s = s_p             
202
203    IF ( land_surface )  THEN
204       CALL lsm_swap_timelevel ( 0 )
205    ENDIF
206
207    IF ( urban_surface )  THEN
208       CALL usm_swap_timelevel ( 0 )
209    ENDIF
210
211
212    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel (nop)', 'stop' )
213#else
214    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel', 'start' )
215
216    SELECT CASE ( MOD( timestep_count, 2 ) )
217
218       CASE ( 0 )
219
220          u  => u_1;   u_p  => u_2
221          v  => v_1;   v_p  => v_2
222          w  => w_1;   w_p  => w_2
223          IF ( .NOT. neutral )  THEN
224             pt => pt_1;  pt_p => pt_2
225          ENDIF
226          IF ( ocean )  THEN
227             sa => sa_1;  sa_p => sa_2
228          ENDIF
229          IF ( humidity )  THEN
230             q => q_1;    q_p => q_2
231             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_morrison )  THEN
232                qc => qc_1;    qc_p => qc_2
233                nc => nc_1;    nc_p => nc_2
234             ENDIF
235             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
236                qr => qr_1;    qr_p => qr_2
237                nr => nr_1;    nr_p => nr_2
238             ENDIF
239          ENDIF
240          IF ( passive_scalar )  THEN
241             s => s_1;    s_p => s_2
242          ENDIF
243
244#if defined( __chem )
245          IF ( air_chemistry )  CALL chem_swap_timelevel(0)
246#endif
247
248          swap_level = 1
249
250       CASE ( 1 )
251
252          u  => u_2;   u_p  => u_1
253          v  => v_2;   v_p  => v_1
254          w  => w_2;   w_p  => w_1
255          IF ( .NOT. neutral )  THEN
256             pt => pt_2;  pt_p => pt_1
257          ENDIF
258          IF ( ocean )  THEN
259             sa => sa_2;  sa_p => sa_1
260          ENDIF
261          IF ( humidity )  THEN
262             q => q_2;    q_p => q_1
263             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_morrison )  THEN
264                qc => qc_2;    qc_p => qc_1
265                nc => nc_2;    nc_p => nc_1
266             ENDIF
267             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
268                qr => qr_2;    qr_p => qr_1
269                nr => nr_2;    nr_p => nr_1
270             ENDIF
271          ENDIF
272          IF ( passive_scalar )  THEN
273             s => s_2;    s_p => s_1
274          ENDIF
275
276#if defined( __chem )
277          IF ( air_chemistry )  CALL chem_swap_timelevel(1)
278#endif
279
280          swap_level = 2
281
282    END SELECT
283
284    CALL tcm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
285
286    IF ( land_surface )  THEN
287       CALL lsm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
288    ENDIF
289
290    IF ( urban_surface )  THEN
291       CALL usm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
292    ENDIF
293
294!
295!-- Set the swap level for steering the pmc data transfer
296    IF ( nested_run )  CALL pmci_set_swaplevel( swap_level )
297
298    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel', 'stop' )
299#endif
300
301 END SUBROUTINE swap_timelevel
302
303
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.