source: palm/trunk/SOURCE/time_integration_spinup.f90 @ 4655

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Bugfix: Add possibility to output surface data during spinup

  • Property svn:keywords set to Id
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1!> @file time_integration_spinup.f90
2!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
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15!
16! Copyright 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
17!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
18!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: time_integration_spinup.f90 4655 2020-08-28 14:28:34Z pavelkrc $
27!
28! 4654 2020-08-28 13:47:23Z pavelkrc
29! Add possibility to output surface data during spinup (author: J. Resler)
30!
31! 4635 2020-08-05 16:44:15Z suehring
32! Bugfix in calling radiation_control, was called every dt_spinup rather than only dt_radiation
33!
34! 4631 2020-08-03 13:48:14Z suehring
35! Set pt1 attribute only element-wise
36!
37! 4540 2020-05-18 15:23:29Z raasch
38! File re-formatted to follow the PALM coding standard
39!
40! 4457 2020-03-11 14:20:43Z raasch
41! Use statement for exchange horiz added
42!
43! 4444 2020-03-05 15:59:50Z raasch
44! Bugfix: cpp-directives for serial mode added
45!
46! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
47! Enable output of diagnostic quantities, e.g. 2-m temperature
48!
49! 4227 2019-09-10 18:04:34Z gronemeier
50! Implement new palm_date_time_mod
51!
52! 4223 2019-09-10 09:20:47Z gronemeier
53! Corrected "Former revisions" section
54!
55! 4064 2019-07-01 05:33:33Z gronemeier
56! Moved call to radiation module out of intermediate time loop
57!
58! 4023 2019-06-12 13:20:01Z maronga
59! Time stamps are now negative in run control output
60!
61! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
62! Changes related to global restructuring of location messages and introduction of additional debug
63! messages
64!
65! 3766 2019-02-26 16:23:41Z raasch
66! Unused variable removed
67!
68! 3719 2019-02-06 13:10:18Z kanani
69! Removed log_point(19,54,74,50,75), since they count together with same log points in
70! time_integration, impossible to separate the contributions. Instead, the entire spinup gets an
71! individual log_point in palm.f90
72!
73! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
74! Removed call to calculation of near air (10 cm) potential temperature (now in surface layer fluxes)
75!
76! 2296 2017-06-28 07:53:56Z maronga
77! Initial revision
78!
79!
80! Description:
81! ------------
82!> Integration in time of the non-atmospheric model components such as land surface model and urban
83!> surface model
84!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
85 SUBROUTINE time_integration_spinup
86
87    USE arrays_3d,                                                                                 &
88        ONLY:  pt,                                                                                 &
89               pt_p,                                                                               &
90               u,                                                                                  &
91               u_init,                                                                             &
92               v,                                                                                  &
93               v_init
94
95    USE control_parameters,                                                                        &
96        ONLY:  averaging_interval_pr,                                                              &
97               calc_soil_moisture_during_spinup,                                                   &
98               constant_diffusion,                                                                 &
99               constant_flux_layer,                                                                &
100               coupling_start_time,                                                                &
101               data_output_during_spinup,                                                          &
102               dopr_n,                                                                             &
103               do_sum,                                                                             &
104               dt_averaging_input_pr,                                                              &
105               dt_dopr,                                                                            &
106               dt_dots,                                                                            &
107               dt_do2d_xy,                                                                         &
108               dt_do3d,                                                                            &
109               dt_spinup,                                                                          &
110               dt_3d,                                                                              &
111               humidity,                                                                           &
112               intermediate_timestep_count,                                                        &
113               intermediate_timestep_count_max,                                                    &
114               land_surface,                                                                       &
115               simulated_time,                                                                     &
116               simulated_time_chr,                                                                 &
117               skip_time_dopr,                                                                     &
118               skip_time_do2d_xy,                                                                  &
119               skip_time_do3d,                                                                     &
120               spinup_pt_amplitude,                                                                &
121               spinup_pt_mean,                                                                     &
122               spinup_time,                                                                        &
123               surface_output,                                                                     &
124               timestep_count,                                                                     &
125               time_dopr,                                                                          &
126               time_dopr_av,                                                                       &
127               time_dots,                                                                          &
128               time_do2d_xy,                                                                       &
129               time_do3d,                                                                          &
130               time_run_control,                                                                   &
131               time_since_reference_point,                                                         &
132               urban_surface
133
134    USE cpulog,                                                                                    &
135        ONLY:  cpu_log,                                                                            &
136               log_point_s
137
138    USE diagnostic_output_quantities_mod,                                                          &
139        ONLY:  doq_calculate
140
141    USE exchange_horiz_mod,                                                                        &
142        ONLY:  exchange_horiz
143
144    USE indices,                                                                                   &
145        ONLY:  nbgp,                                                                               &
146               nzb,                                                                                &
147               nzt,                                                                                &
148               nysg,                                                                               &
149               nyng,                                                                               &
150               nxlg,                                                                               &
151               nxrg
152
153    USE land_surface_model_mod,                                                                    &
154        ONLY:  lsm_energy_balance,                                                                 &
155               lsm_soil_model,                                                                     &
156               lsm_swap_timelevel
157
158    USE pegrid
159
160#if defined( __parallel )
161    USE pmc_interface,                                                                             &
162        ONLY:  nested_run
163#endif
164
165    USE kinds
166
167    USE palm_date_time_mod,                                                                        &
168        ONLY:  get_date_time,                                                                      &
169               seconds_per_hour
170
171    USE radiation_model_mod,                                                                       &
172        ONLY:  dt_radiation,                                                                       &
173               force_radiation_call,                                                               &
174               radiation,                                                                          &
175               radiation_control,                                                                  &
176               radiation_interaction,                                                              &
177               radiation_interactions,                                                             &
178               time_radiation
179
180    USE statistics,                                                                                &
181        ONLY:  flow_statistics_called
182
183    USE surface_data_output_mod,                                                                   &
184        ONLY:  dt_dosurf,                                                                          &
185               skip_time_dosurf,                                                                   &
186               surface_data_output,                                                                &
187               time_dosurf
188
189    USE surface_layer_fluxes_mod,                                                                  &
190        ONLY:  surface_layer_fluxes
191
192    USE surface_mod,                                                                               &
193        ONLY :  surf_lsm_h,                                                                        &
194                surf_lsm_v, surf_usm_h,                                                            &
195                surf_usm_v
196
197    USE urban_surface_mod,                                                                         &
198        ONLY:  usm_material_heat_model,                                                            &
199               usm_material_model,                                                                 &
200               usm_surface_energy_balance,                                                         &
201               usm_swap_timelevel,                                                                 &
202               usm_green_heat_model
203
204
205
206
207    IMPLICIT NONE
208
209    CHARACTER(LEN=1) ::  sign_chr                        !< String containing '-' or ' '
210    CHARACTER(LEN=9) ::  time_since_reference_point_chr  !< time since reference point, i.e., negative during spinup
211    CHARACTER(LEN=9) ::  time_to_string                  !<
212
213
214    INTEGER(iwp) ::  current_timestep_number_spinup = 0  !< number if timestep during spinup
215    INTEGER(iwp) ::  day_of_year                         !< day of the year
216
217    INTEGER(iwp) ::  i  !< running index
218    INTEGER(iwp) ::  j  !< running index
219    INTEGER(iwp) ::  k  !< running index
220    INTEGER(iwp) ::  l  !< running index
221    INTEGER(iwp) ::  m  !< running index
222
223
224    LOGICAL ::  run_control_header_spinup = .FALSE.  !< flag parameter for steering whether the header information must be output
225
226
227    REAL(wp) ::  dt_save        !< temporary storage for time step
228    REAL(wp) ::  pt_spinup      !< temporary storage of temperature
229    REAL(wp) ::  second_of_day  !< second of the day
230
231    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_save  !< temporary storage of temperature
232    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_save   !< temporary storage of u wind component
233    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_save   !< temporary storage of v wind component
234
235
236!
237!-- Save 3D arrays because they are to be changed for spinup purpose
238    ALLOCATE( pt_save(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
239    ALLOCATE( u_save(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
240    ALLOCATE( v_save(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
241
242    CALL exchange_horiz( pt, nbgp )
243    CALL exchange_horiz( u,  nbgp )
244    CALL exchange_horiz( v,  nbgp )
245
246    pt_save = pt
247    u_save  = u
248    v_save  = v
249
250!
251!-- Set the same wall-adjacent velocity to all grid points. The sign of the original velocity field
252!-- must be preserved because the surface schemes crash otherwise. The precise reason is still
253!-- unknown. A minimum velocity of 0.1 m/s is used to maintain turbulent transfer at the surface.
254    IF ( land_surface )  THEN
255       DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
256          i   = surf_lsm_h%i(m)
257          j   = surf_lsm_h%j(m)
258          k   = surf_lsm_h%k(m)
259          u(k,j,i) = SIGN( 1.0_wp, u_init(k) ) * MAX( ABS( u_init(k) ), 0.1_wp)
260          v(k,j,i) = SIGN( 1.0_wp, v_init(k) ) * MAX( ABS( v_init(k) ), 0.1_wp)
261       ENDDO
262
263       DO  l = 0, 3
264          DO  m = 1, surf_lsm_v(l)%ns
265             i   = surf_lsm_v(l)%i(m)
266             j   = surf_lsm_v(l)%j(m)
267             k   = surf_lsm_v(l)%k(m)
268             u(k,j,i) = SIGN( 1.0_wp, u_init(k) ) * MAX( ABS( u_init(k) ), 0.1_wp)
269             v(k,j,i) = SIGN( 1.0_wp, v_init(k) ) * MAX( ABS( v_init(k) ), 0.1_wp)
270          ENDDO
271       ENDDO
272    ENDIF
273
274    IF ( urban_surface )  THEN
275       DO  m = 1, surf_usm_h%ns
276          i   = surf_usm_h%i(m)
277          j   = surf_usm_h%j(m)
278          k   = surf_usm_h%k(m)
279          u(k,j,i) = SIGN( 1.0_wp, u_init(k) ) * MAX( ABS( u_init(k) ), 0.1_wp)
280          v(k,j,i) = SIGN( 1.0_wp, v_init(k) ) * MAX( ABS( v_init(k) ), 0.1_wp)
281       ENDDO
282
283       DO  l = 0, 3
284          DO  m = 1, surf_usm_v(l)%ns
285             i   = surf_usm_v(l)%i(m)
286             j   = surf_usm_v(l)%j(m)
287             k   = surf_usm_v(l)%k(m)
288             u(k,j,i) = SIGN( 1.0_wp, u_init(k) ) * MAX( ABS( u_init(k) ), 0.1_wp)
289             v(k,j,i) = SIGN( 1.0_wp, v_init(k) ) * MAX( ABS( v_init(k) ), 0.1_wp)
290          ENDDO
291       ENDDO
292    ENDIF
293
294    CALL exchange_horiz( u, nbgp )
295    CALL exchange_horiz( v, nbgp )
296
297    dt_save = dt_3d
298    dt_3d   = dt_spinup
299
300    CALL location_message( 'wall/soil spinup time-stepping', 'start' )
301!
302!-- Start of the time loop
303    DO  WHILE ( simulated_time < spinup_time )
304
305       CALL cpu_log( log_point_s(15), 'timesteps spinup', 'start' )
306
307!
308!--    Start of intermediate step loop
309       intermediate_timestep_count = 0
310       DO  WHILE ( intermediate_timestep_count < intermediate_timestep_count_max )
311
312          intermediate_timestep_count = intermediate_timestep_count + 1
313
314!
315!--       Set the steering factors for the prognostic equations which depend on the timestep scheme
316          CALL timestep_scheme_steering
317
318
319!
320!--       Estimate a near-surface air temperature based on the position of the sun and user input
321!--       about mean temperature and amplitude. The time is shifted by one hour to simulate a lag
322!--       between air temperature and incoming radiation.
323          CALL get_date_time( simulated_time - spinup_time - seconds_per_hour,                     &
324                              day_of_year = day_of_year, second_of_day = second_of_day )
325
326          pt_spinup = spinup_pt_mean + spinup_pt_amplitude *                                       &
327                      solar_angle( day_of_year, second_of_day )
328
329!
330!--       Map air temperature to all grid points in the vicinity of a surface element
331          IF ( land_surface )  THEN
332             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
333                i   = surf_lsm_h%i(m)
334                j   = surf_lsm_h%j(m)
335                k   = surf_lsm_h%k(m)
336                pt(k,j,i) = pt_spinup
337             ENDDO
338
339             DO  l = 0, 3
340                DO  m = 1, surf_lsm_v(l)%ns
341                   i   = surf_lsm_v(l)%i(m)
342                   j   = surf_lsm_v(l)%j(m)
343                   k   = surf_lsm_v(l)%k(m)
344                   pt(k,j,i) = pt_spinup
345                ENDDO
346             ENDDO
347          ENDIF
348
349          IF ( urban_surface )  THEN
350             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
351                i   = surf_usm_h%i(m)
352                j   = surf_usm_h%j(m)
353                k   = surf_usm_h%k(m)
354                pt(k,j,i) = pt_spinup
355                !!!!!!!!!!!!!!!!HACK!!!!!!!!!!!!!
356                surf_usm_h%pt1(m) = pt_spinup
357                !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
358             ENDDO
359
360             DO  l = 0, 3
361                DO  m = 1, surf_usm_v(l)%ns
362                   i   = surf_usm_v(l)%i(m)
363                   j   = surf_usm_v(l)%j(m)
364                   k   = surf_usm_v(l)%k(m)
365                   pt(k,j,i) = pt_spinup
366                   !!!!!!!!!!!!!!!!HACK!!!!!!!!!!!!!
367                   surf_usm_v(l)%pt1(m) = pt_spinup
368                   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
369                ENDDO
370             ENDDO
371          ENDIF
372
373          CALL exchange_horiz( pt, nbgp )
374
375
376!
377!--       Swap the time levels in preparation for the next time step.
378          timestep_count = timestep_count + 1
379
380          IF ( land_surface )  THEN
381              CALL lsm_swap_timelevel ( 0 )
382          ENDIF
383
384          IF ( urban_surface )  THEN
385             CALL usm_swap_timelevel ( 0 )
386          ENDIF
387
388          IF ( land_surface )  THEN
389             CALL lsm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2 ) )
390          ENDIF
391
392          IF ( urban_surface )  THEN
393             CALL usm_swap_timelevel ( MOD( timestep_count, 2 ) )
394          ENDIF
395
396!
397!--       If required, compute virtual potential temperature
398          IF ( humidity )  THEN
399             CALL compute_vpt
400          ENDIF
401
402!
403!--       Compute the diffusion quantities
404          IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
405
406!
407!--          First the vertical (and horizontal) fluxes in the surface (constant flux) layer are
408!--          computed
409             IF ( constant_flux_layer )  THEN
410                CALL surface_layer_fluxes
411             ENDIF
412
413!
414!--          If required, solve the energy balance for the surface and run soil model. Call for
415!--          horizontal as well as vertical surfaces. The prognostic equation for soil moisure is
416!--          switched off
417             IF ( land_surface )  THEN
418
419!
420!--             Call for horizontal upward-facing surfaces
421                CALL lsm_energy_balance( .TRUE., -1 )
422                CALL lsm_soil_model( .TRUE., -1, calc_soil_moisture_during_spinup )
423!
424!--             Call for northward-facing surfaces
425                CALL lsm_energy_balance( .FALSE., 0 )
426                CALL lsm_soil_model( .FALSE., 0, calc_soil_moisture_during_spinup )
427!
428!--             Call for southward-facing surfaces
429                CALL lsm_energy_balance( .FALSE., 1 )
430                CALL lsm_soil_model( .FALSE., 1, calc_soil_moisture_during_spinup )
431!
432!--             Call for eastward-facing surfaces
433                CALL lsm_energy_balance( .FALSE., 2 )
434                CALL lsm_soil_model( .FALSE., 2, calc_soil_moisture_during_spinup )
435!
436!--             Call for westward-facing surfaces
437                CALL lsm_energy_balance( .FALSE., 3 )
438                CALL lsm_soil_model( .FALSE., 3, calc_soil_moisture_during_spinup )
439
440             ENDIF
441
442!
443!--          If required, solve the energy balance for urban surfaces and run the material heat model
444             IF (urban_surface) THEN
445
446                CALL usm_surface_energy_balance( .TRUE. )
447                IF ( usm_material_model )  THEN
448                   CALL usm_green_heat_model
449                   CALL usm_material_heat_model( .TRUE. )
450                ENDIF
451
452             ENDIF
453
454          ENDIF
455
456       ENDDO   ! Intermediate step loop
457
458!
459!--    If required, calculate radiative fluxes and heating rates
460       IF ( radiation )  THEN
461
462          time_radiation = time_radiation + dt_3d
463
464          IF ( time_radiation >= dt_radiation .OR. force_radiation_call )  THEN
465
466             IF ( .NOT. force_radiation_call )  THEN
467                time_radiation = time_radiation - dt_radiation
468             ENDIF
469
470             CALL radiation_control
471
472             IF ( radiation_interactions )  THEN
473                CALL radiation_interaction
474             ENDIF
475          ENDIF
476       ENDIF
477
478!
479!--    Increase simulation time and output times
480       current_timestep_number_spinup = current_timestep_number_spinup + 1
481       simulated_time                 = simulated_time   + dt_3d
482       simulated_time_chr             = time_to_string( simulated_time )
483       time_since_reference_point     = simulated_time - coupling_start_time
484       time_since_reference_point_chr = time_to_string( ABS( time_since_reference_point ) )
485
486       IF ( time_since_reference_point < 0.0_wp )  THEN
487          sign_chr = '-'
488       ELSE
489          sign_chr = ' '
490       ENDIF
491
492
493       IF ( data_output_during_spinup )  THEN
494          IF ( simulated_time >= skip_time_do2d_xy )  THEN
495             time_do2d_xy      = time_do2d_xy     + dt_3d
496          ENDIF
497          IF ( simulated_time >= skip_time_do3d    )  THEN
498             time_do3d         = time_do3d        + dt_3d
499          ENDIF
500          time_dots            = time_dots        + dt_3d
501          IF ( simulated_time >= skip_time_dopr )  THEN
502             time_dopr         = time_dopr        + dt_3d
503          ENDIF
504          IF ( surface_output )  THEN
505             IF ( simulated_time >= skip_time_dosurf )  THEN
506                time_dosurf    = time_dosurf + dt_3d
507             ENDIF
508          ENDIF
509          time_run_control     = time_run_control + dt_3d
510
511!
512!--       Carry out statistical analysis and output at the requested output times.
513!--       The MOD function is used for calculating the output time counters (like time_dopr) in
514!--       order to regard a possible decrease of the output time interval in case of restart runs.
515
516!
517!--       Set a flag indicating that so far no statistics have been created for this time step
518          flow_statistics_called = .FALSE.
519
520!
521!--       If required, call flow_statistics for averaging in time
522          IF ( averaging_interval_pr /= 0.0_wp  .AND.                                              &
523               ( dt_dopr - time_dopr ) <= averaging_interval_pr  .AND.                             &
524               simulated_time >= skip_time_dopr )                                                  &
525          THEN
526             time_dopr_av = time_dopr_av + dt_3d
527             IF ( time_dopr_av >= dt_averaging_input_pr )  THEN
528                do_sum = .TRUE.
529                time_dopr_av = MOD( time_dopr_av, MAX( dt_averaging_input_pr, dt_3d ) )
530             ENDIF
531          ENDIF
532          IF ( do_sum )  CALL flow_statistics
533
534!
535!--       Output of profiles
536          IF ( time_dopr >= dt_dopr )  THEN
537             IF ( dopr_n /= 0 )  CALL data_output_profiles
538             time_dopr = MOD( time_dopr, MAX( dt_dopr, dt_3d ) )
539             time_dopr_av = 0.0_wp    ! Due to averaging (see above)
540          ENDIF
541
542!
543!--       Output of time series
544          IF ( time_dots >= dt_dots )  THEN
545             CALL data_output_tseries
546             time_dots = MOD( time_dots, MAX( dt_dots, dt_3d ) )
547          ENDIF
548
549!
550!--       2d-data output (cross-sections)
551          IF ( time_do2d_xy >= dt_do2d_xy )  THEN
552             CALL doq_calculate
553             CALL data_output_2d( 'xy', 0 )
554             time_do2d_xy = MOD( time_do2d_xy, MAX( dt_do2d_xy, dt_3d ) )
555          ENDIF
556
557!
558!--       3d-data output (volume data)
559          IF ( time_do3d >= dt_do3d )  THEN
560             CALL doq_calculate
561             CALL data_output_3d( 0 )
562             time_do3d = MOD( time_do3d, MAX( dt_do3d, dt_3d ) )
563          ENDIF
564!
565!--       Output of surface data
566          IF ( surface_output )  THEN
567             IF ( time_dosurf >= dt_dosurf )  THEN
568                CALL surface_data_output( 0 )
569                time_dosurf = MOD( time_dosurf, MAX( dt_dosurf, dt_3d ) )
570             ENDIF
571          ENDIF
572
573       ENDIF
574
575!
576!--    Computation and output of run control parameters. This is also done whenever perturbations
577!--    have been imposed
578!        IF ( time_run_control >= dt_run_control  .OR.                                              &
579!             timestep_scheme(1:5) /= 'runge'  .OR.  disturbance_created )  THEN
580!           CALL run_control
581!           IF ( time_run_control >= dt_run_control )  THEN
582!              time_run_control = MOD( time_run_control, MAX( dt_run_control, dt_3d ) )
583!           ENDIF
584!        ENDIF
585
586       CALL cpu_log( log_point_s(15), 'timesteps spinup', 'stop' )
587
588
589!
590!--    Run control output
591       IF ( myid == 0 )  THEN
592!
593!--       If necessary, write header
594          IF ( .NOT. run_control_header_spinup )  THEN
595             CALL check_open( 15 )
596             WRITE ( 15, 100 )
597             run_control_header_spinup = .TRUE.
598          ENDIF
599!
600!--       Write some general information about the spinup in run control file
601          WRITE ( 15, 101 )  current_timestep_number_spinup, sign_chr,                             &
602                             time_since_reference_point_chr, dt_3d, pt_spinup
603!
604!--       Write buffer contents to disc immediately
605          FLUSH( 15 )
606       ENDIF
607
608
609
610    ENDDO   ! Time loop
611
612!
613!-- Write back saved arrays to the 3D arrays
614    pt   = pt_save
615    pt_p = pt_save
616    u    = u_save
617    v    = v_save
618
619!
620!-- Reset time step
621    dt_3d = dt_save
622
623    DEALLOCATE(pt_save)
624    DEALLOCATE(u_save)
625    DEALLOCATE(v_save)
626
627#if defined( __parallel )
628    IF ( nested_run )  CALL MPI_BARRIER( MPI_COMM_WORLD, ierr )
629#endif
630
631    CALL location_message( 'wall/soil spinup time-stepping', 'finished' )
632
633
634!
635!-- Formats
636100 FORMAT (///'Spinup control output:---------------------------------'//                         &
637            'ITER.   HH:MM:SS    DT   PT(z_MO)---------------------------------')
638101 FORMAT (I5,2X,A1,A9,1X,F6.2,3X,F6.2,2X,F6.2)
639
640 CONTAINS
641
642!
643!-- Returns the cosine of the solar zenith angle at a given time. This routine is similar to that
644!-- for calculation zenith (see radiation_model_mod.f90)
645    !> @todo Load function calc_zenith of radiation model instead of rewrite the function here.
646    FUNCTION solar_angle( day_of_year, second_of_day )
647
648       USE basic_constants_and_equations_mod,                                                      &
649           ONLY:  pi
650
651       USE kinds
652
653       USE radiation_model_mod,                                                                    &
654           ONLY:  decl_1,                                                                          &
655                  decl_2,                                                                          &
656                  decl_3,                                                                          &
657                  lat,                                                                             &
658                  lon
659
660       IMPLICIT NONE
661
662
663       INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  day_of_year  !< day of the year
664
665       REAL(wp)             ::  declination    !< solar declination angle
666       REAL(wp)             ::  hour_angle     !< solar hour angle
667       REAL(wp), INTENT(IN) ::  second_of_day  !< current time of the day in UTC
668       REAL(wp)             ::  solar_angle    !< cosine of the solar zenith angle
669!
670!--    Calculate solar declination and hour angle
671       declination = ASIN( decl_1 * SIN( decl_2 * REAL( day_of_year, KIND = wp) - decl_3 ) )
672       hour_angle  = 2.0_wp * pi * ( second_of_day / 86400.0_wp ) + lon - pi
673
674!
675!--    Calculate cosine of solar zenith angle
676       solar_angle = SIN( lat ) * SIN( declination ) + COS( lat ) * COS( declination ) *           &
677                     COS( hour_angle )
678
679    END FUNCTION solar_angle
680
681
682 END SUBROUTINE time_integration_spinup
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.