source: palm/trunk/SOURCE/write_3d_binary.f90 @ 1972

Last change on this file since 1972 was 1972, checked in by maronga, 8 years ago

further modularization of land surface model (2D/3D output and restart data)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 17.5 KB
Line 
1!> @file write_3d_binary.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 terms
6! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
7! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
10! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
11! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
16! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
17!--------------------------------------------------------------------------------!
18!
19! Current revisions:
20! -----------------
21! Land surface actions are now done directly in the respective module
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: write_3d_binary.f90 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga $
26!
27! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
28! prr, precipitation_amount moved to arrays_3d
29!
30! 1833 2016-04-07 14:23:03Z raasch
31! statistics module replaced by spectra module
32!
33! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
34! icloud_scheme replaced by microphysics_*
35!
36! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
37! Added z0q and z0q_av
38!
39! 1709 2015-11-04 14:47:01Z maronga
40! Added rad_lw_out_change_0, increased binary_version
41!
42! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
43! Added output of radiative heating rates for RRTMG. Added output of ol. Removed
44! output of rif.
45!
46! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
47! Code annotations made doxygen readable
48!
49! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
50! Adapted for RRTMG
51!
52! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
53! Added support for binary ouput of land surface and radiation model data.
54!
55! 1400 2014-05-09 14:03:54Z knoop
56! writing of arrays for random_generator_parallel added
57!
58! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
59! Bugfix using cloud_droplets solved. qc, qr*, nr* are no longer written in case
60! of cloud_droplets = .TRUE.
61!
62! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
63! ONLY-attribute added to USE-statements,
64! revision history before 2012 removed,
65! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
66! all variable declaration statements
67!
68! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
69! module interfaces removed
70!
71! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
72! qr and nr are restricted to precipitation
73!
74! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
75! necessary expansions according to the two new prognostic equations (nr, qr)
76! of the two-moment cloud physics scheme:
77! +prr, prr_av, *, *_av, *s, *sws, *swst
78!
79! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
80! code put under GPL (PALM 3.9)
81!
82! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
83! all actions concerning leapfrog- and ups-scheme removed
84!
85! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
86! +z0h, z0h_av
87!
88! Revision 1.1  1998/03/18 20:20:21  raasch
89! Initial revision
90!
91!
92! Description:
93! ------------
94!> Binary output of variables and arrays for restarts.
95!------------------------------------------------------------------------------!
96 SUBROUTINE write_3d_binary
97 
98
99    USE arrays_3d,                                                             &
100        ONLY:  e, kh, km, ol, p, pt, q, ql, qc, nr, nrs, nrsws, nrswst,        &
101               prr, precipitation_amount, qr,                                  &
102               qrs, qrsws, qrswst, qs, qsws, qswst, s, sa, ssws, sswst,        &
103               saswsb, saswst, rif_wall, shf, ss, ts, tswst, u, u_m_l, u_m_n,  &
104               u_m_r, u_m_s, us, usws, uswst, v, v_m_l, v_m_n, v_m_r, v_m_s,   &
105               vpt, vsws, vswst, w, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s, z0, z0h, z0q
106       
107    USE averaging
108
109    USE control_parameters,                                                    &
110        ONLY:  iran, humidity, passive_scalar, cloud_physics, cloud_droplets,  &
111               microphysics_seifert, ocean, topography
112               
113    USE indices,                                                               &
114        ONLY:  nxl, nxr, nys, nyn, nzb, nzt
115       
116    USE particle_attributes,                                                   &
117        ONLY:  iran_part
118       
119    USE pegrid
120   
121    USE radiation_model_mod,                                                   &
122        ONLY: radiation, rad_net, rad_net_av, rad_lw_in, rad_lw_in_av,         &
123              rad_lw_out, rad_lw_out_av, rad_lw_out_change_0, rad_lw_cs_hr,   &
124              rad_lw_cs_hr_av, rad_lw_hr, rad_lw_hr_av, rad_sw_in,             &
125              rad_sw_in_av, rad_sw_out, rad_sw_out_av, rad_sw_cs_hr,           &
126              rad_sw_cs_hr_av, rad_sw_hr, rad_sw_hr_av
127
128    USE random_function_mod,                                                   &
129        ONLY:  random_iv, random_iy
130
131    USE random_generator_parallel,                                             &
132        ONLY:  id_random_array, seq_random_array
133       
134    USE spectra_mod,                                                           &
135        ONLY:  spectrum_x, spectrum_y
136
137    IMPLICIT NONE
138
139    CHARACTER (LEN=10) ::  binary_version   !<
140
141
142!
143!-- Write control parameters and other variables for restart.
144    IF ( myid == 0 )  CALL write_var_list
145
146!
147!-- Write arrays.
148    binary_version = '4.4'
149
150    WRITE ( 14 )  binary_version
151
152    WRITE ( 14 )  numprocs, myid, nxl, nxr, nys, nyn, nzb, nzt
153
154!
155!-- Attention: After changes to the following output commands the version number
156!-- ---------  of the variable binary_version must be changed!
157!--            Also, the list of arrays to be read in read_3d_binary must be
158!--            adjusted accordingly.
159
160    WRITE ( 14 )  'e                   ';  WRITE ( 14 )  e
161    IF ( ALLOCATED( e_av ) )  THEN
162       WRITE ( 14 )  'e_av                ';  WRITE ( 14 )  e_av
163    ENDIF
164    WRITE ( 14 )  'iran                ';  WRITE ( 14 )  iran, iran_part
165    WRITE ( 14 )  'kh                  ';  WRITE ( 14 )  kh
166    WRITE ( 14 )  'km                  ';  WRITE ( 14 )  km
167    IF ( ALLOCATED( lpt_av ) )  THEN
168       WRITE ( 14 )  'lpt_av              ';  WRITE ( 14 )  lpt_av
169    ENDIF
170    IF ( ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
171       WRITE ( 14 )  'lwp_av              ';  WRITE ( 14 )  lwp_av
172    ENDIF
173    WRITE ( 14 )  'ol                  ';  WRITE ( 14 )  ol
174    WRITE ( 14 )  'p                   ';  WRITE ( 14 )  p
175    IF ( ALLOCATED( p_av ) )  THEN
176       WRITE ( 14 )  'p_av                ';  WRITE ( 14 )  p_av
177    ENDIF
178    IF ( ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
179       WRITE ( 14 )  'pc_av               ';  WRITE ( 14 )  pc_av
180    ENDIF
181    IF ( ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
182       WRITE ( 14 )  'pr_av               ';  WRITE ( 14 )  pr_av
183    ENDIF
184    IF ( ALLOCATED( prr ) )  THEN
185       WRITE ( 14 )  'prr                 ';  WRITE ( 14 )  prr
186    ENDIF
187    IF ( ALLOCATED( prr_av ) )  THEN
188       WRITE ( 14 )  'prr_av              ';  WRITE ( 14 )  prr_av
189    ENDIF
190    IF ( ALLOCATED( precipitation_amount ) )  THEN
191       WRITE ( 14 )  'precipitation_amount';  WRITE ( 14 )  precipitation_amount
192    ENDIF
193    IF ( ALLOCATED( precipitation_rate_av ) )  THEN
194       WRITE ( 14 )  'precipitation_rate_a';  WRITE ( 14 )                     &
195                                                           precipitation_rate_av
196    ENDIF
197    WRITE ( 14 )  'pt                  ';  WRITE ( 14 )  pt
198    IF ( ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
199       WRITE ( 14 )  'pt_av               ';  WRITE ( 14 )  pt_av
200    ENDIF
201    IF ( humidity )  THEN
202       WRITE ( 14 )  'q                   ';  WRITE ( 14 )  q 
203       IF ( ALLOCATED( q_av ) )  THEN
204          WRITE ( 14 )  'q_av                ';  WRITE ( 14 )  q_av
205       ENDIF
206       IF ( cloud_physics  .OR.  cloud_droplets )  THEN
207          WRITE ( 14 )  'ql                  ';  WRITE ( 14 )  ql
208          IF ( ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
209             WRITE ( 14 )  'ql_av               ';  WRITE ( 14 )  ql_av
210          ENDIF
211          IF ( .NOT. cloud_droplets )  THEN
212             WRITE ( 14 )  'qc                  ';  WRITE ( 14 )  qc
213             IF ( ALLOCATED( qc_av ) )  THEN
214                WRITE ( 14 )  'qc_av               ';  WRITE ( 14 )  qc_av
215             ENDIF
216             IF ( microphysics_seifert )  THEN
217                WRITE ( 14 )  'nr                  ';  WRITE ( 14 )  nr
218                IF ( ALLOCATED( nr_av ) )  THEN
219                   WRITE ( 14 )  'nr_av               ';  WRITE ( 14 )  nr_av
220                ENDIF
221                WRITE ( 14 )  'nrs                 ';  WRITE ( 14 )  nrs
222                WRITE ( 14 )  'nrsws               ';  WRITE ( 14 )  nrsws
223                WRITE ( 14 )  'nrswst              ';  WRITE ( 14 )  nrswst
224                WRITE ( 14 )  'qr                  ';  WRITE ( 14 )  qr
225                IF ( ALLOCATED( qr_av ) )  THEN
226                   WRITE ( 14 )  'qr_av               ';  WRITE ( 14 )  qr_av
227                ENDIF
228                WRITE ( 14 )  'qrs                 ';  WRITE ( 14 )  qrs
229                WRITE ( 14 )  'qrsws               ';  WRITE ( 14 )  qrsws
230                WRITE ( 14 )  'qrswst              ';  WRITE ( 14 )  qrswst
231             ENDIF
232          ENDIF
233       ENDIF
234       WRITE ( 14 )  'qs                  ';  WRITE ( 14 )  qs
235       WRITE ( 14 )  'qsws                ';  WRITE ( 14 )  qsws
236       IF ( ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
237          WRITE ( 14 )  'qsws_av             ';  WRITE ( 14 )  qsws_av
238       ENDIF
239       WRITE ( 14 )  'qswst               ';  WRITE ( 14 ) qswst
240    ENDIF
241    IF ( passive_scalar )  THEN
242       WRITE ( 14 )  's                   ';  WRITE ( 14 )  s 
243       IF ( ALLOCATED( s_av ) )  THEN
244          WRITE ( 14 )  's_av                ';  WRITE ( 14 )  s_av
245       ENDIF
246       WRITE ( 14 )  'ss                  ';  WRITE ( 14 )  ss
247       WRITE ( 14 )  'ssws                ';  WRITE ( 14 )  ssws
248       IF ( ALLOCATED( ssws_av ) )  THEN
249          WRITE ( 14 )  'ssws_av             ';  WRITE ( 14 )  ssws_av
250       ENDIF
251       WRITE ( 14 )  'sswst               ';  WRITE ( 14 ) sswst
252    ENDIF   
253    IF ( ALLOCATED( rad_net ) )  THEN
254       WRITE ( 14 )  'rad_net             ';  WRITE ( 14 )  rad_net 
255    ENDIF
256    IF ( radiation )  THEN
257       IF ( ALLOCATED( rad_net_av ) )  THEN
258          WRITE ( 14 )  'rad_net_av          ';  WRITE ( 14 )  rad_net_av 
259       ENDIF 
260       IF ( ALLOCATED( rad_lw_in ) )  THEN
261          WRITE ( 14 )  'rad_lw_in           ';  WRITE ( 14 )  rad_lw_in 
262       ENDIF
263       IF ( ALLOCATED( rad_lw_in_av ) )  THEN
264          WRITE ( 14 )  'rad_lw_in_av        ';  WRITE ( 14 )  rad_lw_in_av 
265       ENDIF
266       IF ( ALLOCATED( rad_lw_out ) )  THEN
267          WRITE ( 14 )  'rad_lw_out          ';  WRITE ( 14 )  rad_lw_out 
268       ENDIF
269       IF ( ALLOCATED( rad_lw_out_av ) )  THEN
270          WRITE ( 14 )  'rad_lw_out_av       ';  WRITE ( 14 )  rad_lw_out_av 
271       ENDIF
272       IF ( ALLOCATED( rad_lw_out_change_0 ) )  THEN
273          WRITE ( 14 )  'rad_lw_out_change_0 '
274          WRITE ( 14 )  rad_lw_out_change_0
275       ENDIF
276       IF ( ALLOCATED( rad_lw_cs_hr ) )  THEN
277          WRITE ( 14 )  'rad_lw_cs_hr        ';  WRITE ( 14 )  rad_lw_cs_hr
278       ENDIF
279       IF ( ALLOCATED( rad_lw_cs_hr_av ) )  THEN
280          WRITE ( 14 )  'rad_lw_cs_hr_av     ';  WRITE ( 14 )  rad_lw_cs_hr_av
281       ENDIF
282       IF ( ALLOCATED( rad_lw_hr ) )  THEN
283          WRITE ( 14 )  'rad_lw_hr           ';  WRITE ( 14 )  rad_lw_hr
284       ENDIF
285       IF ( ALLOCATED( rad_lw_hr_av ) )  THEN
286          WRITE ( 14 )  'rad_lw_hr_av        ';  WRITE ( 14 )  rad_lw_hr_av
287       ENDIF
288       IF ( ALLOCATED( rad_sw_in ) )  THEN
289          WRITE ( 14 )  'rad_sw_in           ';  WRITE ( 14 )  rad_sw_in 
290       ENDIF
291       IF ( ALLOCATED( rad_sw_in_av ) )  THEN
292          WRITE ( 14 )  'rad_sw_in_av        ';  WRITE ( 14 )  rad_sw_in_av 
293       ENDIF
294       IF ( ALLOCATED( rad_sw_out ) )  THEN
295          WRITE ( 14 )  'rad_sw_out          ';  WRITE ( 14 )  rad_sw_out 
296       ENDIF
297       IF ( ALLOCATED( rad_sw_out_av ) )  THEN
298          WRITE ( 14 )  'rad_sw_out_av       ';  WRITE ( 14 )  rad_sw_out_av 
299       ENDIF
300       IF ( ALLOCATED( rad_sw_cs_hr ) )  THEN
301          WRITE ( 14 )  'rad_sw_cs_hr        ';  WRITE ( 14 )  rad_sw_cs_hr
302       ENDIF
303       IF ( ALLOCATED( rad_sw_cs_hr_av ) )  THEN
304          WRITE ( 14 )  'rad_sw_cs_hr_av     ';  WRITE ( 14 )  rad_sw_cs_hr_av
305       ENDIF
306       IF ( ALLOCATED( rad_sw_hr ) )  THEN
307          WRITE ( 14 )  'rad_sw_hr           ';  WRITE ( 14 )  rad_sw_hr
308       ENDIF
309       IF ( ALLOCATED( rad_sw_hr_av ) )  THEN
310          WRITE ( 14 )  'rad_sw_hr_av        ';  WRITE ( 14 )  rad_sw_hr_av
311       ENDIF
312    ENDIF
313    IF ( ocean )  THEN
314       IF ( ALLOCATED( rho_av ) )  THEN
315          WRITE ( 14 )  'rho_av              ';  WRITE ( 14 )  rho_av
316       ENDIF
317       WRITE ( 14 )  'sa                  ';  WRITE ( 14 )  sa
318       IF ( ALLOCATED( sa_av ) )  THEN
319          WRITE ( 14 )  'sa_av               ';  WRITE ( 14 )  sa_av
320       ENDIF
321       WRITE ( 14 )  'saswsb              ';  WRITE ( 14 )  saswsb
322       WRITE ( 14 )  'saswst              ';  WRITE ( 14 )  saswst
323    ENDIF
324    IF ( ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
325       WRITE ( 14 )  'ql_c_av             ';  WRITE ( 14 )  ql_c_av
326    ENDIF
327    IF ( ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
328       WRITE ( 14 )  'ql_v_av             ';  WRITE ( 14 )  ql_v_av
329    ENDIF
330    IF ( ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
331       WRITE ( 14 )  'ql_vp_av            ';  WRITE ( 14 )  ql_vp_av
332    ENDIF
333    IF ( ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
334       WRITE ( 14 )  'qv_av               ';  WRITE ( 14 )  qv_av
335    ENDIF
336    WRITE ( 14 )  'random_iv           ';  WRITE ( 14 )  random_iv
337                                           WRITE ( 14 )  random_iy
338    IF ( ALLOCATED( seq_random_array ) )  THEN
339    WRITE ( 14 )  'seq_random_array    ';  WRITE ( 14 )  id_random_array
340                                           WRITE ( 14 )  seq_random_array
341    ENDIF
342    IF ( topography /= 'flat' )  THEN
343       WRITE ( 14 )  'rif_wall            ';  WRITE ( 14 )  rif_wall
344    ENDIF
345    IF ( ALLOCATED( s_av ) )  THEN
346       WRITE ( 14 )  's_av                ';  WRITE ( 14 )  s_av
347    ENDIF
348    WRITE ( 14 )  'shf                 ';  WRITE ( 14 )  shf
349    IF ( ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
350       WRITE ( 14 )  'shf_av              ';  WRITE ( 14 )  shf_av
351    ENDIF
352    IF ( ALLOCATED( spectrum_x ) )  THEN
353       WRITE ( 14 )  'spectrum_x          ';  WRITE ( 14 )  spectrum_x
354       WRITE ( 14 )  'spectrum_y          ';  WRITE ( 14 )  spectrum_y
355    ENDIF
356    WRITE ( 14 )  'ts                  ';  WRITE ( 14 )  ts
357    IF ( ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
358       WRITE ( 14 )  'ts_av               ';  WRITE ( 14 )  ts_av
359    ENDIF
360    WRITE ( 14 )  'tswst               ';  WRITE ( 14 )  tswst
361    WRITE ( 14 )  'u                   ';  WRITE ( 14 )  u
362    IF ( ALLOCATED( u_av ) )  THEN
363       WRITE ( 14 )  'u_av                ';  WRITE ( 14 )  u_av
364    ENDIF
365    IF ( ALLOCATED( u_m_l ) )  THEN
366       WRITE ( 14 )  'u_m_l               ';  WRITE ( 14 )  u_m_l
367    ENDIF
368    IF ( ALLOCATED( u_m_n ) )  THEN
369       WRITE ( 14 )  'u_m_n               ';  WRITE ( 14 )  u_m_n
370    ENDIF
371    IF ( ALLOCATED( u_m_r ) )  THEN
372       WRITE ( 14 )  'u_m_r               ';  WRITE ( 14 )  u_m_r
373    ENDIF
374    IF ( ALLOCATED( u_m_s ) )  THEN
375       WRITE ( 14 )  'u_m_s               ';  WRITE ( 14 )  u_m_s
376    ENDIF
377    WRITE ( 14 )  'us                  ';  WRITE ( 14 )  us
378    WRITE ( 14 )  'usws                ';  WRITE ( 14 )  usws
379    WRITE ( 14 )  'uswst               ';  WRITE ( 14 )  uswst
380    IF ( ALLOCATED( us_av ) )  THEN
381       WRITE ( 14 )  'us_av               ';  WRITE ( 14 )  us_av
382    ENDIF
383    WRITE ( 14 )  'v                   ';  WRITE ( 14 )  v
384    IF ( ALLOCATED( v_av ) )  THEN
385       WRITE ( 14 )  'v_av                ';  WRITE ( 14 )  v_av
386    ENDIF
387    IF ( ALLOCATED( v_m_l ) )  THEN
388       WRITE ( 14 )  'v_m_l               ';  WRITE ( 14 )  v_m_l
389    ENDIF
390    IF ( ALLOCATED( v_m_n ) )  THEN
391       WRITE ( 14 )  'v_m_n               ';  WRITE ( 14 )  v_m_n
392    ENDIF
393    IF ( ALLOCATED( v_m_r ) )  THEN
394       WRITE ( 14 )  'v_m_r               ';  WRITE ( 14 )  v_m_r
395    ENDIF
396    IF ( ALLOCATED( v_m_s ) )  THEN
397       WRITE ( 14 )  'v_m_s               ';  WRITE ( 14 )  v_m_s
398    ENDIF
399    IF ( humidity )  THEN
400       WRITE ( 14 )  'vpt                 ';  WRITE ( 14 )  vpt
401       IF ( ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
402          WRITE ( 14 )  'vpt_av              ';  WRITE ( 14 )  vpt_av
403       ENDIF
404    ENDIF
405    WRITE ( 14 )  'vsws                ';  WRITE ( 14 )  vsws
406    WRITE ( 14 )  'vswst               ';  WRITE ( 14 )  vswst
407    WRITE ( 14 )  'w                   ';  WRITE ( 14 )  w
408    IF ( ALLOCATED( w_av ) )  THEN
409       WRITE ( 14 )  'w_av                ';  WRITE ( 14 )  w_av
410    ENDIF
411    IF ( ALLOCATED( w_m_l ) )  THEN
412       WRITE ( 14 )  'w_m_l               ';  WRITE ( 14 )  w_m_l
413    ENDIF
414    IF ( ALLOCATED( w_m_n ) )  THEN
415       WRITE ( 14 )  'w_m_n               ';  WRITE ( 14 )  w_m_n
416    ENDIF
417    IF ( ALLOCATED( w_m_r ) )  THEN
418       WRITE ( 14 )  'w_m_r               ';  WRITE ( 14 )  w_m_r
419    ENDIF
420    IF ( ALLOCATED( w_m_s ) )  THEN
421       WRITE ( 14 )  'w_m_s               ';  WRITE ( 14 )  w_m_s
422    ENDIF
423    WRITE ( 14 )  'z0                  ';  WRITE ( 14 )  z0
424    IF ( ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
425       WRITE ( 14 )  'z0_av               ';  WRITE ( 14 )  z0_av
426    ENDIF
427    WRITE ( 14 )  'z0h                 ';  WRITE ( 14 )  z0h
428    IF ( ALLOCATED( z0h_av ) )  THEN
429       WRITE ( 14 )  'z0h_av              ';  WRITE ( 14 )  z0h_av
430    ENDIF
431    WRITE ( 14 )  'z0q                 ';  WRITE ( 14 )  z0q
432    IF ( ALLOCATED( z0q_av ) )  THEN
433       WRITE ( 14 )  'z0q_av              ';  WRITE ( 14 )  z0q_av
434    ENDIF
435
436!
437!-- Write end label. Unit 14 is closed in the main program.
438    WRITE ( 14 )  '*** end ***         '
439
440 END SUBROUTINE write_3d_binary
441 
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.