source: palm/trunk/SOURCE/write_3d_binary.f90 @ 2410

Last change on this file since 2410 was 2292, checked in by schwenkel, 7 years ago

implementation of new bulk microphysics scheme

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.6 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
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: write_3d_binary.f90 2292 2017-06-20 09:51:42Z Giersch $
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 - move output of surface varariables
35! to surface_mod
36!
37! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
38! renamed variable rho_av to rho_ocean_av
39!
40! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
41! Forced header and separation lines into 80 columns
42!
43! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
44! Radiation actions are now done directly in the respective module.
45! Binary version increased to 4.5.
46!
47! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
48! Land surface actions are now done directly in the respective module
49!
50! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
51! prr, precipitation_amount moved to arrays_3d
52!
53! 1833 2016-04-07 14:23:03Z raasch
54! statistics module replaced by spectra module
55!
56! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
57! icloud_scheme replaced by microphysics_*
58!
59! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
60! Added z0q and z0q_av
61!
62! 1709 2015-11-04 14:47:01Z maronga
63! Added rad_lw_out_change_0, increased binary_version
64!
65! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
66! Added output of radiative heating rates for RRTMG. Added output of ol. Removed
67! output of rif.
68!
69! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
70! Code annotations made doxygen readable
71!
72! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
73! Adapted for RRTMG
74!
75! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
76! Added support for binary ouput of land surface and radiation model data.
77!
78! 1400 2014-05-09 14:03:54Z knoop
79! writing of arrays for random_generator_parallel added
80!
81! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
82! Bugfix using cloud_droplets solved. qc, qr*, nr* are no longer written in case
83! of cloud_droplets = .TRUE.
84!
85! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
86! ONLY-attribute added to USE-statements,
87! revision history before 2012 removed,
88! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
89! all variable declaration statements
90!
91! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
92! module interfaces removed
93!
94! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
95! qr and nr are restricted to precipitation
96!
97! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
98! necessary expansions according to the two new prognostic equations (nr, qr)
99! of the two-moment cloud physics scheme:
100! +prr, prr_av, *, *_av, *s, *sws, *swst
101!
102! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
103! code put under GPL (PALM 3.9)
104!
105! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
106! all actions concerning leapfrog- and ups-scheme removed
107!
108! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
109! +z0h, z0h_av
110!
111! Revision 1.1  1998/03/18 20:20:21  raasch
112! Initial revision
113!
114!
115! Description:
116! ------------
117!> Binary output of variables and arrays for restarts.
118!------------------------------------------------------------------------------!
119 SUBROUTINE write_3d_binary
120 
121
122    USE arrays_3d,                                                             &
123        ONLY:  e, kh, km, p, pt, q, ql, qc, nc, nr, prr, precipitation_amount, &
124               qr, s, sa, u, u_m_l, u_m_n, u_m_r, u_m_s, v, v_m_l, v_m_n,      &
125               v_m_r, v_m_s, vpt, w, w_m_l, w_m_n, w_m_r, w_m_s
126       
127    USE averaging
128
129    USE control_parameters,                                                    &
130        ONLY:  iran, humidity, passive_scalar, cloud_physics, cloud_droplets,  &
131               microphysics_morrison, microphysics_seifert, ocean, topography
132               
133    USE indices,                                                               &
134        ONLY:  nxl, nxr, nys, nyn, nzb, nzt
135       
136    USE particle_attributes,                                                   &
137        ONLY:  iran_part
138       
139    USE pegrid
140   
141    USE random_function_mod,                                                   &
142        ONLY:  random_iv, random_iy
143
144    USE random_generator_parallel,                                             &
145        ONLY:  id_random_array, seq_random_array
146       
147    USE spectra_mod,                                                           &
148        ONLY:  spectrum_x, spectrum_y
149
150    USE surface_mod,                                                           &
151        ONLY :  surface_write_restart_data
152
153
154    IMPLICIT NONE
155
156    CHARACTER (LEN=10) ::  binary_version   !<
157
158!
159!-- Write control parameters and other variables for restart.
160    IF ( myid == 0 )  CALL write_var_list
161
162!
163!-- Write arrays.
164    binary_version = '4.5'
165
166    WRITE ( 14 )  binary_version
167
168    WRITE ( 14 )  numprocs, myid, nxl, nxr, nys, nyn, nzb, nzt
169
170!
171!-- Attention: After changes to the following output commands the version number
172!-- ---------  of the variable binary_version must be changed!
173!--            Also, the list of arrays to be read in read_3d_binary must be
174!--            adjusted accordingly.
175    WRITE ( 14 )  'e                   ';  WRITE ( 14 )  e
176    IF ( ALLOCATED( e_av ) )  THEN
177       WRITE ( 14 )  'e_av                ';  WRITE ( 14 )  e_av
178    ENDIF
179    WRITE ( 14 )  'iran                ';  WRITE ( 14 )  iran, iran_part
180    WRITE ( 14 )  'kh                  ';  WRITE ( 14 )  kh
181    WRITE ( 14 )  'km                  ';  WRITE ( 14 )  km
182    IF ( ALLOCATED( lpt_av ) )  THEN
183       WRITE ( 14 )  'lpt_av              ';  WRITE ( 14 )  lpt_av
184    ENDIF
185    IF ( ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
186       WRITE ( 14 )  'lwp_av              ';  WRITE ( 14 )  lwp_av
187    ENDIF
188    WRITE ( 14 )  'p                   ';  WRITE ( 14 )  p
189    IF ( ALLOCATED( p_av ) )  THEN
190       WRITE ( 14 )  'p_av                ';  WRITE ( 14 )  p_av
191    ENDIF
192    IF ( ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
193       WRITE ( 14 )  'pc_av               ';  WRITE ( 14 )  pc_av
194    ENDIF
195    IF ( ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
196       WRITE ( 14 )  'pr_av               ';  WRITE ( 14 )  pr_av
197    ENDIF
198    IF ( ALLOCATED( prr ) )  THEN
199       WRITE ( 14 )  'prr                 ';  WRITE ( 14 )  prr
200    ENDIF
201    IF ( ALLOCATED( prr_av ) )  THEN
202       WRITE ( 14 )  'prr_av              ';  WRITE ( 14 )  prr_av
203    ENDIF
204    IF ( ALLOCATED( precipitation_amount ) )  THEN
205       WRITE ( 14 )  'precipitation_amount';  WRITE ( 14 )  precipitation_amount
206    ENDIF
207    IF ( ALLOCATED( precipitation_rate_av ) )  THEN
208       WRITE ( 14 )  'precipitation_rate_a';  WRITE ( 14 )                     &
209                                                           precipitation_rate_av
210    ENDIF
211    WRITE ( 14 )  'pt                  ';  WRITE ( 14 )  pt
212    IF ( ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
213       WRITE ( 14 )  'pt_av               ';  WRITE ( 14 )  pt_av
214    ENDIF
215    IF ( humidity )  THEN
216       WRITE ( 14 )  'q                   ';  WRITE ( 14 )  q 
217       IF ( ALLOCATED( q_av ) )  THEN
218          WRITE ( 14 )  'q_av                ';  WRITE ( 14 )  q_av
219       ENDIF
220       IF ( cloud_physics  .OR.  cloud_droplets )  THEN
221          WRITE ( 14 )  'ql                  ';  WRITE ( 14 )  ql
222          IF ( ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
223             WRITE ( 14 )  'ql_av               ';  WRITE ( 14 )  ql_av
224          ENDIF
225          IF ( .NOT. cloud_droplets )  THEN
226             WRITE ( 14 )  'qc                  ';  WRITE ( 14 )  qc
227             IF ( ALLOCATED( qc_av ) )  THEN
228                WRITE ( 14 )  'qc_av               ';  WRITE ( 14 )  qc_av
229             ENDIF
230             IF ( microphysics_morrison )  THEN
231                WRITE ( 14 )  'nc                  ';  WRITE ( 14 )  nc
232                IF ( ALLOCATED( nc_av ) )  THEN
233                   WRITE ( 14 )  'nc_av               ';  WRITE ( 14 )  nc_av
234                ENDIF
235             ENDIF
236             IF ( microphysics_seifert )  THEN
237                WRITE ( 14 )  'nr                  ';  WRITE ( 14 )  nr
238                IF ( ALLOCATED( nr_av ) )  THEN
239                   WRITE ( 14 )  'nr_av               ';  WRITE ( 14 )  nr_av
240                ENDIF
241                WRITE ( 14 )  'qr                  ';  WRITE ( 14 )  qr
242                IF ( ALLOCATED( qr_av ) )  THEN
243                   WRITE ( 14 )  'qr_av               ';  WRITE ( 14 )  qr_av
244                ENDIF
245             ENDIF
246          ENDIF
247       ENDIF
248       IF ( ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
249          WRITE ( 14 )  'qsws_av             ';  WRITE ( 14 )  qsws_av
250       ENDIF
251    ENDIF
252    IF ( passive_scalar )  THEN
253       WRITE ( 14 )  's                   ';  WRITE ( 14 )  s 
254       IF ( ALLOCATED( s_av ) )  THEN
255          WRITE ( 14 )  's_av                ';  WRITE ( 14 )  s_av
256       ENDIF
257       IF ( ALLOCATED( ssws_av ) )  THEN
258          WRITE ( 14 )  'ssws_av             ';  WRITE ( 14 )  ssws_av
259       ENDIF
260    ENDIF   
261    IF ( ocean )  THEN
262       IF ( ALLOCATED( rho_ocean_av ) )  THEN
263          WRITE ( 14 )  'rho_ocean_av              ';  WRITE ( 14 )  rho_ocean_av
264       ENDIF
265       WRITE ( 14 )  'sa                  ';  WRITE ( 14 )  sa
266       IF ( ALLOCATED( sa_av ) )  THEN
267          WRITE ( 14 )  'sa_av               ';  WRITE ( 14 )  sa_av
268       ENDIF
269    ENDIF
270    IF ( ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
271       WRITE ( 14 )  'ql_c_av             ';  WRITE ( 14 )  ql_c_av
272    ENDIF
273    IF ( ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
274       WRITE ( 14 )  'ql_v_av             ';  WRITE ( 14 )  ql_v_av
275    ENDIF
276    IF ( ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
277       WRITE ( 14 )  'ql_vp_av            ';  WRITE ( 14 )  ql_vp_av
278    ENDIF
279    IF ( ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
280       WRITE ( 14 )  'qv_av               ';  WRITE ( 14 )  qv_av
281    ENDIF
282    WRITE ( 14 )  'random_iv           ';  WRITE ( 14 )  random_iv
283                                           WRITE ( 14 )  random_iy
284    IF ( ALLOCATED( seq_random_array ) )  THEN
285    WRITE ( 14 )  'seq_random_array    ';  WRITE ( 14 )  id_random_array
286                                           WRITE ( 14 )  seq_random_array
287    ENDIF
288    IF ( ALLOCATED( s_av ) )  THEN
289       WRITE ( 14 )  's_av                ';  WRITE ( 14 )  s_av
290    ENDIF
291    IF ( ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
292       WRITE ( 14 )  'shf_av              ';  WRITE ( 14 )  shf_av
293    ENDIF
294    IF ( ALLOCATED( spectrum_x ) )  THEN
295       WRITE ( 14 )  'spectrum_x          ';  WRITE ( 14 )  spectrum_x
296       WRITE ( 14 )  'spectrum_y          ';  WRITE ( 14 )  spectrum_y
297    ENDIF
298    IF ( ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
299       WRITE ( 14 )  'ts_av               ';  WRITE ( 14 )  ts_av
300    ENDIF
301    WRITE ( 14 )  'u                   ';  WRITE ( 14 )  u
302    IF ( ALLOCATED( u_av ) )  THEN
303       WRITE ( 14 )  'u_av                ';  WRITE ( 14 )  u_av
304    ENDIF
305    IF ( ALLOCATED( u_m_l ) )  THEN
306       WRITE ( 14 )  'u_m_l               ';  WRITE ( 14 )  u_m_l
307    ENDIF
308    IF ( ALLOCATED( u_m_n ) )  THEN
309       WRITE ( 14 )  'u_m_n               ';  WRITE ( 14 )  u_m_n
310    ENDIF
311    IF ( ALLOCATED( u_m_r ) )  THEN
312       WRITE ( 14 )  'u_m_r               ';  WRITE ( 14 )  u_m_r
313    ENDIF
314    IF ( ALLOCATED( u_m_s ) )  THEN
315       WRITE ( 14 )  'u_m_s               ';  WRITE ( 14 )  u_m_s
316    ENDIF
317    IF ( ALLOCATED( us_av ) )  THEN
318       WRITE ( 14 )  'us_av               ';  WRITE ( 14 )  us_av
319    ENDIF
320    WRITE ( 14 )  'v                   ';  WRITE ( 14 )  v
321    IF ( ALLOCATED( v_av ) )  THEN
322       WRITE ( 14 )  'v_av                ';  WRITE ( 14 )  v_av
323    ENDIF
324    IF ( ALLOCATED( v_m_l ) )  THEN
325       WRITE ( 14 )  'v_m_l               ';  WRITE ( 14 )  v_m_l
326    ENDIF
327    IF ( ALLOCATED( v_m_n ) )  THEN
328       WRITE ( 14 )  'v_m_n               ';  WRITE ( 14 )  v_m_n
329    ENDIF
330    IF ( ALLOCATED( v_m_r ) )  THEN
331       WRITE ( 14 )  'v_m_r               ';  WRITE ( 14 )  v_m_r
332    ENDIF
333    IF ( ALLOCATED( v_m_s ) )  THEN
334       WRITE ( 14 )  'v_m_s               ';  WRITE ( 14 )  v_m_s
335    ENDIF
336    IF ( humidity )  THEN
337       WRITE ( 14 )  'vpt                 ';  WRITE ( 14 )  vpt
338       IF ( ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
339          WRITE ( 14 )  'vpt_av              ';  WRITE ( 14 )  vpt_av
340       ENDIF
341    ENDIF
342    WRITE ( 14 )  'w                   ';  WRITE ( 14 )  w
343    IF ( ALLOCATED( w_av ) )  THEN
344       WRITE ( 14 )  'w_av                ';  WRITE ( 14 )  w_av
345    ENDIF
346    IF ( ALLOCATED( w_m_l ) )  THEN
347       WRITE ( 14 )  'w_m_l               ';  WRITE ( 14 )  w_m_l
348    ENDIF
349    IF ( ALLOCATED( w_m_n ) )  THEN
350       WRITE ( 14 )  'w_m_n               ';  WRITE ( 14 )  w_m_n
351    ENDIF
352    IF ( ALLOCATED( w_m_r ) )  THEN
353       WRITE ( 14 )  'w_m_r               ';  WRITE ( 14 )  w_m_r
354    ENDIF
355    IF ( ALLOCATED( w_m_s ) )  THEN
356       WRITE ( 14 )  'w_m_s               ';  WRITE ( 14 )  w_m_s
357    ENDIF
358    IF ( ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
359       WRITE ( 14 )  'z0_av               ';  WRITE ( 14 )  z0_av
360    ENDIF
361    IF ( ALLOCATED( z0h_av ) )  THEN
362       WRITE ( 14 )  'z0h_av              ';  WRITE ( 14 )  z0h_av
363    ENDIF
364    IF ( ALLOCATED( z0q_av ) )  THEN
365       WRITE ( 14 )  'z0q_av              ';  WRITE ( 14 )  z0q_av
366    ENDIF
367
368!
369!-- Write end label. Unit 14 is closed in the main program.
370    WRITE ( 14 )  '*** end ***         '
371
372    CALL surface_write_restart_data
373
374 END SUBROUTINE write_3d_binary
375 
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.