source: palm/trunk/SOURCE/swap_timelevel.f90 @ 3046

Last change on this file since 3046 was 2817, checked in by knoop, 3 years ago

Preliminary gust module interface implemented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 9.5 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 2817 2018-02-19 16:32:21Z Giersch $
27! Preliminary gust module interface implemented
28!
29! 2766 2018-01-22 17:17:47Z kanani
30! Removed preprocessor directive __chem
31!
32! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
33! Corrected "Former revisions" section
34!
35! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
36! Change in file header (GPL part)
37! Moved TKE to turbulence_closure_mod (TG)
38! Implementation of chemistry module (FK)
39!
40! 2350 2017-08-15 11:48:26Z kanani
41! Bugfix in nopointer version
42!
43! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
44! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
45! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
46! and cloud water content (qc).
47!
48! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
49!
50! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
51! Adjustments to new surface concept
52!
53! 2118 2017-01-17 16:38:49Z raasch
54! OpenACC directives removed
55!
56! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
57! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters.
58!
59! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
60! Added swapping of urban surface model quantities,
61! removed redundance for land surface model
62!
63! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
64! Forced header and separation lines into 80 columns
65!
66! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
67! Separate humidity and passive scalar
68!
69! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
70! icloud_scheme replaced by microphysics_*
71!
72! swap_timelevel.f90 1766 2016-02-29 08:37:15Z raasch
73! setting the swap level for pmc data transfer
74!
75! 1747 2016-02-08 12:25:53Z raasch
76! explicit loops in nopointer case to omit craypointer option of pgi compiler
77!
78! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
79! Code annotations made doxygen readable
80!
81! 1496 2014-12-02 17:25:50Z maronga
82! Added swapping of land surface model quantities
83!
84! 1374 2014-04-25 12:55:07Z raasch
85! bugfix: use-statement for nopointer-case added
86!
87! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
88! ONLY-attribute added to USE-statements,
89! revision history before 2012 removed,
90! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
91! module interfaces removed
92!
93! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
94! calculation of qr and nr is restricted to precipitation
95!
96! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
97! openACC directives added
98!
99! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
100! swap of timelevels for nr, qr added
101!
102! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
103! code put under GPL (PALM 3.9)
104!
105! 1032 2012-10-21 13:03:21Z letzel
106! save memory by not allocating pt_2 in case of neutral = .T.
107!
108! 1010 2012-09-20 07:59:54Z raasch
109! cpp switch __nopointer added for pointer free version
110!
111! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
112! all actions concerning leapfrog scheme removed
113!
114! Revision 1.1  2000/01/10  10:08:58  10:08:58  raasch (Siegfried Raasch)
115! Initial revision
116!
117!
118! Description:
119! ------------
120!> Swap of timelevels of variables after each timestep
121!------------------------------------------------------------------------------!
122 SUBROUTINE swap_timelevel
123 
124
125#if defined( __nopointer )
126    USE arrays_3d,                                                             &
127        ONLY:  e, e_p, nc, nc_p, nr, nr_p, pt, pt_p, q, q_p, qc, qc_p, qr,     &
128               qr_p, s, s_p, sa, sa_p, u, u_p, v, v_p, w, w_p
129#else
130    USE arrays_3d,                                                             &
131        ONLY:  e, e_1, e_2, e_p, nc, nc_1, nc_2, nc_p, nr, nr_1, nr_2, nr_p,   &
132               pt, pt_1, pt_2, pt_p, q, q_1, q_2, q_p, qc, qc_1, qc_2, qc_p,   &
133               qr, qr_1, qr_2, qr_p, s, s_1, s_2, s_p, sa, sa_1, sa_2, sa_p,   &
134               u, u_1, u_2, u_p, v, v_1, v_2, v_p, w, w_1, w_2, w_p
135
136#endif
137
138    USE chemistry_model_mod,                                                   &
139        ONLY:  chem_swap_timelevel
140
141    USE land_surface_model_mod,                                                &
142        ONLY: lsm_swap_timelevel
143
144    USE cpulog,                                                                &
145        ONLY: cpu_log, log_point
146
147    USE control_parameters,                                                    &
148        ONLY:  air_chemistry, cloud_physics, constant_diffusion,               &
149               humidity, land_surface,                                         &
150               microphysics_morrison, microphysics_seifert, neutral, ocean,    &
151               passive_scalar, timestep_count, urban_surface
152
153    USE gust_mod,                                                              &
154        ONLY: gust_module_enabled, gust_swap_timelevel
155
156    USE indices,                                                               &
157        ONLY:  nxlg, nxrg, nyng, nysg, nzb, nzt
158
159    USE pmc_interface,                                                         &
160        ONLY: nested_run, pmci_set_swaplevel
161
162    USE turbulence_closure_mod,                                                &
163        ONLY:  tcm_swap_timelevel
164
165    USE urban_surface_mod,                                                     &
166        ONLY:  usm_swap_timelevel
167
168
169    IMPLICIT NONE
170
171    INTEGER ::  i, j, k     !> loop indices
172    INTEGER ::  swap_level  !> swap_level for steering the pmc data transfer
173
174!
175!-- Incrementing timestep counter
176    timestep_count = timestep_count + 1
177
178!
179!-- Swap of variables
180#if defined( __nopointer )
181    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel (nop)', 'start' )
182
183    DO  i = nxlg, nxrg
184       DO  j = nysg, nyng
185          DO  k = nzb, nzt+1
186             u(k,j,i)  = u_p(k,j,i)
187             v(k,j,i)  = v_p(k,j,i)
188             w(k,j,i)  = w_p(k,j,i)
189             pt(k,j,i) = pt_p(k,j,i)
190          ENDDO
191       ENDDO
192    ENDDO
193
194    CALL tcm_swap_timelevel ( 0 )
195
196    IF ( ocean )  THEN
197       sa = sa_p
198    ENDIF
199
200    IF ( humidity )  THEN
201       q = q_p
202       IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_morrison )  THEN
203          qc = qc_p
204          nc = nc_p
205       ENDIF             
206       IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
207          qr = qr_p
208          nr = nr_p
209       ENDIF
210    ENDIF
211
212    IF ( passive_scalar )  s = s_p             
213
214    IF ( land_surface )  THEN
215       CALL lsm_swap_timelevel ( 0 )
216    ENDIF
217
218    IF ( urban_surface )  THEN
219       CALL usm_swap_timelevel ( 0 )
220    ENDIF
221
222    IF ( gust_module_enabled )  THEN
223       CALL gust_swap_timelevel ( 0 )
224    ENDIF
225
226
227    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel (nop)', 'stop' )
228#else
229    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel', 'start' )
230
231    SELECT CASE ( MOD( timestep_count, 2 ) )
232
233       CASE ( 0 )
234
235          u  => u_1;   u_p  => u_2
236          v  => v_1;   v_p  => v_2
237          w  => w_1;   w_p  => w_2
238          IF ( .NOT. neutral )  THEN
239             pt => pt_1;  pt_p => pt_2
240          ENDIF
241          IF ( ocean )  THEN
242             sa => sa_1;  sa_p => sa_2
243          ENDIF
244          IF ( humidity )  THEN
245             q => q_1;    q_p => q_2
246             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_morrison )  THEN
247                qc => qc_1;    qc_p => qc_2
248                nc => nc_1;    nc_p => nc_2
249             ENDIF
250             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
251                qr => qr_1;    qr_p => qr_2
252                nr => nr_1;    nr_p => nr_2
253             ENDIF
254          ENDIF
255          IF ( passive_scalar )  THEN
256             s => s_1;    s_p => s_2
257          ENDIF
258
259          IF ( air_chemistry )  CALL chem_swap_timelevel(0)
260
261          swap_level = 1
262
263       CASE ( 1 )
264
265          u  => u_2;   u_p  => u_1
266          v  => v_2;   v_p  => v_1
267          w  => w_2;   w_p  => w_1
268          IF ( .NOT. neutral )  THEN
269             pt => pt_2;  pt_p => pt_1
270          ENDIF
271          IF ( ocean )  THEN
272             sa => sa_2;  sa_p => sa_1
273          ENDIF
274          IF ( humidity )  THEN
275             q => q_2;    q_p => q_1
276             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_morrison )  THEN
277                qc => qc_2;    qc_p => qc_1
278                nc => nc_2;    nc_p => nc_1
279             ENDIF
280             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
281                qr => qr_2;    qr_p => qr_1
282                nr => nr_2;    nr_p => nr_1
283             ENDIF
284          ENDIF
285          IF ( passive_scalar )  THEN
286             s => s_2;    s_p => s_1
287          ENDIF
288
289          IF ( air_chemistry )  CALL chem_swap_timelevel(1)
290
291          swap_level = 2
292
293    END SELECT
294
295    CALL tcm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
296
297    IF ( land_surface )  THEN
298       CALL lsm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
299    ENDIF
300
301    IF ( urban_surface )  THEN
302       CALL usm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
303    ENDIF
304
305    IF ( gust_module_enabled )  THEN
306       CALL gust_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2) )
307    ENDIF
308
309!
310!-- Set the swap level for steering the pmc data transfer
311    IF ( nested_run )  CALL pmci_set_swaplevel( swap_level )
312
313    CALL cpu_log( log_point(28), 'swap_timelevel', 'stop' )
314#endif
315
316 END SUBROUTINE swap_timelevel
317
318
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.