Changeset 2735


Ignore:
Timestamp:
Jan 11, 2018 12:01:27 PM (4 years ago)
Author:
suehring
Message:

Output of resistance also urban-type surfaces

Location:
palm/trunk/SOURCE
Files:
8 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • palm/trunk/SOURCE/average_3d_data.f90

    r2718 r2735  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! output of r_a moved from land-surface to consider also urban-type surfaces
     28!
     29! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
    2730! Corrected "Former revisions" section
    2831!
     
    360363             ENDDO
    361364
     365         CASE ( 'r_a*' )
     366             DO  i = nxlg, nxrg
     367                DO  j = nysg, nyng
     368                   r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
     369                ENDDO
     370             ENDDO
     371             CALL exchange_horiz_2d( r_a_av, nbgp )
     372
    362373          CASE ( 'rho_ocean' )
    363374             DO  i = nxlg, nxrg
  • palm/trunk/SOURCE/check_parameters.f90

    r2718 r2735  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! output of r_a moved from land-surface to consider also urban-type surfaces
     28!
     29! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
    2730! Corrected "Former revisions" section
    2831!
     
    32823285             CONTINUE
    32833286
    3284           CASE ( 'lwp*', 'ol*', 'pra*', 'prr*', 'qsws*', 'shf*', 'ssws*', 't*', &
    3285                  'u*', 'z0*', 'z0h*', 'z0q*' )
     3287          CASE ( 'lwp*', 'ol*', 'pra*', 'prr*', 'qsws*', 'r_a*', 'shf*',      &
     3288                 'ssws*', 't*', 'u*', 'z0*', 'z0h*', 'z0q*' )
    32863289             IF ( k == 0  .OR.  data_output(i)(ilen-2:ilen) /= '_xy' )  THEN
    32873290                message_string = 'illegal value for data_output: "' //         &
     
    33183321                CALL message( 'check_parameters', 'PA0322', 1, 2, 0, 6, 0 )
    33193322             ENDIF
     3323             IF ( TRIM( var ) == 'r_a*'  .AND.  .NOT.  land_surface  .AND.     &
     3324                                                .NOT.  urban_surface )         &         
     3325             THEN
     3326                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
     3327                                 'res land_surface = .TRUE. or ' //            &
     3328                                 'urban_surface = .TRUE.'
     3329                CALL message( 'check_parameters', 'PA0404', 1, 2, 0, 6, 0 )
     3330             ENDIF
    33203331             IF ( TRIM( var ) == 'ssws*'  .AND.  .NOT.  passive_scalar )  THEN
    33213332                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
     
    33253336
    33263337             IF ( TRIM( var ) == 'lwp*'   )  unit = 'kg/m2'
    3327              IF ( TRIM( var ) == 'ol*'   )   unit = 'm'
     3338             IF ( TRIM( var ) == 'ol*'    )  unit = 'm'
    33283339             IF ( TRIM( var ) == 'pra*'   )  unit = 'mm'
    33293340             IF ( TRIM( var ) == 'prr*'   )  unit = 'mm/s'
    33303341             IF ( TRIM( var ) == 'qsws*'  )  unit = 'kgm/kgs'
     3342             IF ( TRIM( var ) == 'r_a*'   )  unit = 's/m'     
    33313343             IF ( TRIM( var ) == 'shf*'   )  unit = 'K*m/s'
    33323344             IF ( TRIM( var ) == 'ssws*'  )  unit = 'kg/m2*s'
  • palm/trunk/SOURCE/data_output_2d.f90

    r2718 r2735  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! output of r_a moved from land-surface to consider also urban-type surfaces
     28!
     29! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
    2730! Corrected "Former revisions" section
    2831!
     
    844847                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
    845848
    846 
     849             CASE ( 'r_a*_xy' )        ! 2d-array
     850                IF ( av == 0 )  THEN
     851                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
     852                      i                   = surf_lsm_h%i(m)           
     853                      j                   = surf_lsm_h%j(m)
     854                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%r_a(m)
     855                   ENDDO
     856
     857                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
     858                      i   = surf_usm_h%i(m)           
     859                      j   = surf_usm_h%j(m)
     860                      local_pf(i,j,nzb+1) =                                          &
     861                                 ( surf_usm_h%frac(0,m) * surf_usm_h%r_a(m)       +  &
     862                                   surf_usm_h%frac(1,m) * surf_usm_h%r_a_green(m) +  &
     863                                   surf_usm_h%frac(2,m) * surf_usm_h%r_a_window(m) )
     864                   ENDDO
     865
     866                ELSE
     867                   DO  i = nxl, nxr
     868                      DO  j = nys, nyn
     869                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_a_av(j,i)
     870                      ENDDO
     871                   ENDDO
     872                ENDIF
     873                resorted       = .TRUE.
     874                two_d          = .TRUE.
     875                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
    847876
    848877             CASE ( 'rho_ocean_xy', 'rho_ocean_xz', 'rho_ocean_yz' )
  • palm/trunk/SOURCE/land_surface_model_mod.f90

    r2729 r2735  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! output of r_a moved from land-surface to consider also urban-type surfaces
     28!
     29! 2729 2018-01-09 11:22:28Z maronga
    2730! Separated deep soil temperature from soil_temperature array
    2831!
     
    597600              qsws_soil_av,     & !< average of qsws_soil
    598601              qsws_veg_av,      & !< average of qsws_veg
    599               r_a_av,           & !< average of r_a
    600602              r_s_av              !< average of r_s
    601603                   
     
    10401042             
    10411043       CASE ( 'lai*', 'c_liq*', 'c_soil*', 'c_veg*', 'ghf*', 'm_liq*',         &
    1042               'qsws_liq*', 'qsws_soil*', 'qsws_veg*',                          &
    1043               'r_a*', 'r_s*' )
     1044              'qsws_liq*', 'qsws_soil*', 'qsws_veg*', 'r_s*' )
    10441045          IF ( k == 0  .OR.  data_output(i)(ilen-2:ilen) /= '_xy' )  THEN
    10451046             message_string = 'illegal value for data_output: "' //            &
     
    10911092          ENDIF
    10921093          IF ( TRIM( var ) == 'qsws_veg*'  .AND.  .NOT. land_surface )         &
    1093           THEN
    1094              message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //     &
    1095                               'res land_surface = .TRUE.'
    1096              CALL message( 'check_parameters', 'PA0404', 1, 2, 0, 6, 0 )
    1097           ENDIF
    1098           IF ( TRIM( var ) == 'r_a*'  .AND.  .NOT.  land_surface )             &
    10991094          THEN
    11001095             message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //     &
     
    11181113          IF ( TRIM( var ) == 'qsws_soil*' )  unit = 'W/m2'
    11191114          IF ( TRIM( var ) == 'qsws_veg*'  )  unit = 'W/m2'
    1120           IF ( TRIM( var ) == 'r_a*')         unit = 's/m'     
    11211115          IF ( TRIM( var ) == 'r_s*')         unit = 's/m'
    11221116             
     
    50655059                qsws_veg_av = 0.0_wp
    50665060
    5067              CASE ( 'r_a*' )
    5068                 IF ( .NOT. ALLOCATED( r_a_av ) )  THEN
    5069                    ALLOCATE( r_a_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
    5070                 ENDIF
    5071                 r_a_av = 0.0_wp
    5072 
    50735061             CASE ( 'r_s*' )
    50745062                IF ( .NOT. ALLOCATED( r_s_av ) )  THEN
     
    51655153                qsws_veg_av(j,i) = qsws_veg_av(j,i) +                          &
    51665154                                      surf_lsm_h%qsws_veg(m)
    5167              ENDDO
    5168 
    5169           CASE ( 'r_a*' )
    5170              DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
    5171                 i   = surf_lsm_h%i(m)           
    5172                 j   = surf_lsm_h%j(m)
    5173                 r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) + surf_lsm_h%r_a(m)
    51745155             ENDDO
    51755156
     
    52815262             ENDDO
    52825263
    5283           CASE ( 'r_a*' )
    5284              DO  i = nxl, nxr
    5285                 DO  j = nys, nyn
    5286                    r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
    5287                 ENDDO
    5288              ENDDO
    5289 
    52905264          CASE ( 'r_s*' )
    52915265             DO  i = nxl, nxr
     
    55795553          grid = 'zu1'
    55805554
    5581 
    5582        CASE ( 'r_a*_xy' )        ! 2d-array
    5583           IF ( av == 0 )  THEN
    5584              DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
    5585                 i                   = surf_lsm_h%i(m)           
    5586                 j                   = surf_lsm_h%j(m)
    5587                 local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%r_a(m)
    5588              ENDDO
    5589           ELSE
    5590              DO  i = nxl, nxr
    5591                 DO  j = nys, nyn
    5592                    local_pf(i,j,nzb+1) = r_a_av(j,i)
    5593                 ENDDO
    5594              ENDDO
    5595           ENDIF
    5596 
    5597           two_d = .TRUE.
    5598           grid = 'zu1'
    55995555
    56005556       CASE ( 'r_s*_xy' )        ! 2d-array
  • palm/trunk/SOURCE/modules.f90

    r2718 r2735  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! +r_a_av
     28!
     29! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
    2730! Corrected "Former revisions" section
    2831!
     
    884887    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ol_av                  !< avg. Obukhov length
    885888    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  qsws_av                !< avg. surface moisture flux
     889    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  r_a_av                 !< avg. resistance
    886890    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ssws_av                !< avg. surface scalar flux
    887891    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  shf_av                 !< avg. surface heat flux
  • palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90

    r2718 r2735  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! output of r_a moved from land-surface to consider also urban-type surfaces
     28!
     29! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
    2730! Corrected "Former revisions" section
    2831!
     
    158161               ol_av, p_av, pc_av, pr_av, prr_av, precipitation_rate_av, pt_av,&
    159162               q_av, qc_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qr_av, qsws_av, &
    160                qv_av, rho_ocean_av, s_av, sa_av, shf_av, ssws_av, ts_av, u_av, &
    161                us_av, v_av, vpt_av, w_av, z0_av, z0h_av, z0q_av
     163               qv_av, r_a_av, rho_ocean_av, s_av, sa_av, shf_av, ssws_av,      &
     164               ts_av, u_av, us_av, v_av, vpt_av, w_av, z0_av, z0h_av, z0q_av
    162165#if defined( __chem )
    163166    USE chemistry_model_mod,                                                   &
     
    364367                ENDIF
    365368                qv_av = 0.0_wp
     369
     370             CASE ( 'r_a*' )
     371                IF ( .NOT. ALLOCATED( r_a_av ) )  THEN
     372                   ALLOCATE( r_a_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
     373                ENDIF
     374                r_a_av = 0.0_wp
    366375
    367376             CASE ( 'rho_ocean' )
     
    746755             ENDDO
    747756
     757          CASE ( 'r_a*' )
     758             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
     759                i   = surf_lsm_h%i(m)           
     760                j   = surf_lsm_h%j(m)
     761                r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) + surf_lsm_h%r_a(m)
     762             ENDDO
     763!
     764!--          Please note, resistance is also applied at urban-type surfaces,
     765!--          and is output only as a single variable. Here, tile approach is
     766!--          already implemented, so for each surface fraction resistance
     767!--          need to be summed-up.
     768             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
     769                i   = surf_usm_h%i(m)           
     770                j   = surf_usm_h%j(m)
     771                r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) +                                    &
     772                           ( surf_usm_h%frac(0,m) * surf_usm_h%r_a(m)       +  &
     773                             surf_usm_h%frac(1,m) * surf_usm_h%r_a_green(m) +  &
     774                             surf_usm_h%frac(2,m) * surf_usm_h%r_a_window(m) )
     775             ENDDO
     776
    748777          CASE ( 'rho_ocean' )
    749778             DO  i = nxlg, nxrg
  • palm/trunk/SOURCE/surface_mod.f90

    r2718 r2735  
    2626! -----------------
    2727! $Id$
     28! +r_a_green, r_a_window
     29!
     30! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
    2831! Changes from last commit documented
    2932!
     
    264267       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  qsws_veg            !< surface flux of latent heat (vegetation portion)
    265268       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  r_a                 !< aerodynamic resistance
     269       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  r_a_green           !< aerodynamic resistance at green fraction
     270       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  r_a_window          !< aerodynamic resistance at window fraction
    266271       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  r_canopy            !< canopy resistance
    267272       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  r_soil              !< soil resistance
  • palm/trunk/SOURCE/urban_surface_mod.f90

    r2723 r2735  
    2626! -----------------
    2727! $Id$
     28! resistances are saved in surface attributes
     29!
     30! 2723 2018-01-05 09:27:03Z maronga
    2831! Bugfix for spinups (end_time was increased twice in case of LSM + USM runs)
    2932!
     
    826829        ALLOCATE ( surf_usm_h%lai(1:surf_usm_h%ns)             )
    827830        ALLOCATE ( surf_usm_h%emissivity(0:2,1:surf_usm_h%ns)  )
     831        ALLOCATE ( surf_usm_h%r_a(1:surf_usm_h%ns)             )
     832        ALLOCATE ( surf_usm_h%r_a_green(1:surf_usm_h%ns)       )
     833        ALLOCATE ( surf_usm_h%r_a_window(1:surf_usm_h%ns)      )
    828834
    829835!
     
    838844           ALLOCATE ( surf_usm_v(l)%transmissivity(1:surf_usm_v(l)%ns)  )
    839845           ALLOCATE ( surf_usm_v(l)%lai(1:surf_usm_v(l)%ns)             )
    840 
    841846           ALLOCATE ( surf_usm_v(l)%emissivity(0:2,1:surf_usm_v(l)%ns)  )
     847           ALLOCATE ( surf_usm_v(l)%r_a(1:surf_usm_v(l)%ns)             )
     848           ALLOCATE ( surf_usm_v(l)%r_a_green(1:surf_usm_v(l)%ns)       )
     849           ALLOCATE ( surf_usm_v(l)%r_a_window(1:surf_usm_v(l)%ns)      )
    842850        ENDDO
    843851
     
    68596867        REAL(wp)                              :: coef_green_2       !< second  coeficient for prognostic green wall equation
    68606868        REAL(wp)                              :: rho_cp             !< rho_wall_surface * cp
    6861         REAL(wp)                              :: r_a                !< aerodynamic resistance for horizontal and vertical surfaces
    6862         REAL(wp)                              :: r_a_window         !< aerodynamic resistance for horizontal and vertical window surfaces
    6863         REAL(wp)                              :: r_a_green          !< aerodynamic resistance for horizontal and vertical green surfaces
    68646869        REAL(wp)                              :: f_shf              !< factor for shf_eb
    68656870        REAL(wp)                              :: f_shf_window       !< factor for shf_eb window
     
    69186923!--        Workaround: use single r_a as stability is only treated for the
    69196924!--        average temperature
    6920            r_a = ( surf_usm_h%pt1(m) - surf_usm_h%pt_surface(m) ) /                            &
    6921                  ( surf_usm_h%ts(m) * surf_usm_h%us(m) + 1.0E-20_wp )   
    6922            r_a_window = r_a
    6923            r_a_green  = r_a
     6925           surf_usm_h%r_a(m) = ( surf_usm_h%pt1(m) - surf_usm_h%pt_surface(m) ) /&
     6926                               ( surf_usm_h%ts(m) * surf_usm_h%us(m) + 1.0E-20_wp )   
     6927           surf_usm_h%r_a_window(m) = surf_usm_h%r_a(m)
     6928           surf_usm_h%r_a_green(m)  = surf_usm_h%r_a(m)
     6929
    69246930!            r_a = ( surf_usm_h%pt1(m) - t_surf_h(m) / exn(k) ) /                              &
    69256931!                  ( surf_usm_h%ts(m) * surf_usm_h%us(m) + 1.0E-20_wp )
     
    69306936               
    69316937!--        make sure that the resistance does not drop to zero
    6932            IF ( r_a        < 1.0_wp )  r_a        = 1.0_wp
    6933            IF ( r_a_window < 1.0_wp )  r_a_window = 1.0_wp
    6934            IF ( r_a_green  < 1.0_wp )  r_a_green  = 1.0_wp
     6938           IF ( surf_usm_h%r_a(m)        < 1.0_wp )                            &
     6939               surf_usm_h%r_a(m)        = 1.0_wp
     6940           IF ( surf_usm_h%r_a_green(m)  < 1.0_wp )                            &
     6941               surf_usm_h%r_a_green(m) = 1.0_wp
     6942           IF ( surf_usm_h%r_a_window(m) < 1.0_wp )                            &
     6943               surf_usm_h%r_a_window(m) = 1.0_wp
    69356944
    69366945               
     
    69416950!--        A temporary solution would be multiplication by magic constant :-(.
    69426951!--        For the moment this is comment out.
    6943            r_a        = r_a        !* ra_horiz_coef
    6944            r_a_window = r_a_window !* ra_horiz_coef
    6945            r_a_green  = r_a_green  !* ra_horiz_coef
     6952           surf_usm_h%r_a(m)        = surf_usm_h%r_a(m)        !* ra_horiz_coef
     6953           surf_usm_h%r_a_window(m) = surf_usm_h%r_a_window(m) !* ra_horiz_coef
     6954           surf_usm_h%r_a_green(m)  = surf_usm_h%r_a_green(m)  !* ra_horiz_coef
    69466955               
    69476956!--        factor for shf_eb
    6948            f_shf  = rho_cp / r_a
    6949            f_shf_window  = rho_cp / r_a_window
    6950            f_shf_green  = rho_cp / r_a_green
     6957           f_shf  = rho_cp / surf_usm_h%r_a(m)
     6958           f_shf_window  = rho_cp / surf_usm_h%r_a_window(m)
     6959           f_shf_green  = rho_cp / surf_usm_h%r_a_green(m)
    69516960       
    69526961!--        add LW up so that it can be removed in prognostic equation
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.