Changeset 349 for palm/trunk/DOC


Ignore:
Timestamp:
Jul 8, 2009 11:18:02 AM (16 years ago)
Author:
maronga
Message:

corrected parts of the documentation due to formatting problems

Location:
palm/trunk/DOC/app
Files:
2 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • TabularUnified palm/trunk/DOC/app/chapter_3.8.html

    r344 r349  
    2121<H3 STYLE="line-height: 100%">3.8 Coupled model runs</H3>
    2222<P STYLE="line-height: 100%">Starting from version 3.4 PALM allows
    23 coupled atmosphere-ocean model runs. By analogy with the modular
    24 structure of PALM, <B>mrun</B> starts the coupled model as two
     23coupled atmosphere-ocean model runs. If MPI-2 support is available, <B>mrun</B> starts the coupled model as two
    2524concurrent executables, the atmosphere version and&nbsp;the ocean
    26 version of PALM.</P>
     25version in analogy with the modular structure of PALM.</P>
    2726<P STYLE="line-height: 100%">Currently, the coupler is at an
    2827experimental stage using either a MPI2 (more flexible) or a MPI1
     
    4544configuration file. Otherwise, PALM will use a coupling via MPI1. To
    4645start a coupled&nbsp;model run, this must be requested with the <B>mrun</B>
    47 option <TT><FONT SIZE=2>-Y “#1 #2”</FONT></TT><TT><FONT FACE="Times New Roman, serif"><FONT SIZE=3>,
    48 where </FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Andale Mono"><FONT SIZE=2>#1</FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Times New Roman, serif"><FONT SIZE=3>
    49 is the number of processors for the atmospheric and </FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Andale Mono"><FONT SIZE=2>#2</FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Times New Roman, serif"><FONT SIZE=3>
     46option <TT><FONT SIZE=2>-Y “#1 #2”</FONT></TT>,
     47where </TT><TT><FONT FACE="Andale Mono"><FONT SIZE=2>#1</FONT></FONT></TT>
     48is the number of processors for the atmospheric and </FONT></FONT></TT><FONT FACE="Andale Mono"><FONT SIZE=2>#2</FONT></FONT></TT>
    5049the number of processors for the oceanic version of PALM (Please note
    51 that currently only one-to-one topologies are supported and </FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Andale Mono"><FONT SIZE=2>#1</FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Times New Roman, serif"><FONT SIZE=3>
    52 must be equal to </FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Andale Mono"><FONT SIZE=2>#2</FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Times New Roman, serif"><FONT SIZE=3>).
    53 </FONT></FONT></TT><FONT FACE="Times New Roman, serif"><FONT SIZE=3>Thi</FONT></FONT>s
     50that currently only one-to-one topologies are supported and </FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Andale Mono"><FONT SIZE=2>#1</FONT></FONT></TT>
     51must be equal to </FONT></FONT></TT><TT><FONT FACE="Andale Mono"><FONT SIZE=2>#2</FONT></FONT></TT><FONT FACE="Times New Roman, serif"><FONT SIZE=3>).
     52</FONT></FONT></TT><FONT FACE="Times New Roman, serif"><FONT SIZE=3></FONT></FONT>This
    5453tells <B>mrun</B> to start two PALM executables. Coupled runs are
    5554only possible in parallel mode, which means that the <B>mrun</B>
  • TabularUnified palm/trunk/DOC/app/chapter_4.1.html

    r344 r349  
    1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
    2 <HTML>
    3 <HEAD>
    4         <META HTTP-EQUIV="CONTENT-TYPE" CONTENT="text/html; charset=utf-8">
    5         <TITLE>PALM chapter 4.1</TITLE>
    6         <META NAME="GENERATOR" CONTENT="OpenOffice.org 3.0  (Unix)">
    7         <META NAME="CREATED" CONTENT="0;0">
    8         <META NAME="CHANGED" CONTENT="20090624;16094200">
    9 </HEAD>
    10 <BODY LANG="en-US" DIR="LTR">
    11 <H3><A NAME="chapter4.1"></A>4.1 Initialization parameters</H3>
    12 <P STYLE="margin-bottom: 0in"><BR>
    13 </P>
    14 <TABLE WIDTH=1643 BORDER=1 CELLPADDING=2 CELLSPACING=3>
    15         <COL WIDTH=126>
    16         <COL WIDTH=45>
    17         <COL WIDTH=159>
    18         <COL WIDTH=1280>
    19         <TR>
    20                 <TD WIDTH=126>
    21                         <P><FONT SIZE=4><B>Parameter name</B></FONT></P>
    22                 </TD>
    23                 <TD WIDTH=45>
    24                         <P><FONT SIZE=4><B>Type</B></FONT></P>
    25                 </TD>
    26                 <TD WIDTH=159>
    27                         <P><FONT SIZE=4><B>Default</B></FONT> <BR><FONT SIZE=4><B>value</B></FONT></P>
    28                 </TD>
    29                 <TD WIDTH=1280>
    30                         <P><FONT SIZE=4><B>Explanation</B></FONT></P>
    31                 </TD>
    32         </TR>
    33         <TR>
    34                 <TD WIDTH=126>
    35                         <P><A NAME="adjust_mixing_length"></A><B>adjust_mixing_length</B></P>
    36                 </TD>
    37                 <TD WIDTH=45>
    38                         <P>L</P>
    39                 </TD>
    40                 <TD WIDTH=159>
    41                         <P><I>.F.</I></P>
    42                 </TD>
    43                 <TD WIDTH=1280>
    44                         <P STYLE="font-style: normal">Near-surface adjustment of the
    45                         mixing length to the Prandtl-layer law.&nbsp;
    46                         </P>
    47                         <P>Usually the mixing length in LES models l<SUB>LES</SUB> depends
    48                         (as in PALM) on the grid size and is possibly restricted further
    49                         in case of stable stratification and near the lower wall (see
    50                         parameter <A HREF="#wall_adjustment">wall_adjustment</A>). With
    51                         <B>adjust_mixing_length</B> = <I>.T.</I> the Prandtl' mixing
    52                         length l<SUB>PR</SUB> = kappa * z/phi is calculated and the mixing
    53                         length actually used in the model is set l = MIN (l<SUB>LES</SUB>,
    54                         l<SUB>PR</SUB>). This usually gives a decrease of the mixing
    55                         length at the bottom boundary and considers the fact that eddy
    56                         sizes decrease in the vicinity of the wall.&nbsp;
    57                         </P>
    58                         <P STYLE="font-style: normal"><B>Warning:</B> So far, there is no
    59                         good experience with <B>adjust_mixing_length</B> = <I>.T.</I> !&nbsp;
    60                                                 </P>
    61                         <P>With <B>adjust_mixing_length</B> = <I>.T.</I> and the
    62                         Prandtl-layer being switched on (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>)
    63                         <I>'(u*)** 2+neumann'</I> should always be set as the lower
    64                         boundary condition for the TKE (see <A HREF="#bc_e_b">bc_e_b</A>),
    65                         otherwise the near-surface value of the TKE is not in agreement
    66                         with the Prandtl-layer law (Prandtl-layer law and
    67                         Prandtl-Kolmogorov-Ansatz should provide the same value for K<SUB>m</SUB>).
    68                         A warning is given, if this is not the case.</P>
    69                 </TD>
    70         </TR>
    71         <TR>
    72                 <TD WIDTH=126>
    73                         <P><A NAME="alpha_surface"></A><B>alpha_surface</B></P>
    74                 </TD>
    75                 <TD WIDTH=45>
    76                         <P>R</P>
    77                 </TD>
    78                 <TD WIDTH=159>
    79                         <P><I>0.0</I></P>
    80                 </TD>
    81                 <TD WIDTH=1280>
    82                         <P STYLE="font-style: normal">Inclination of the model domain with
    83                         respect to the horizontal (in degrees).&nbsp;
    84                         </P>
    85                         <P STYLE="font-style: normal">By means of <B>alpha_surface</B> the
    86                         model domain can be inclined in x-direction with respect to the
    87                         horizontal. In this way flows over inclined surfaces (e.g.
    88                         drainage flows, gravity flows) can be simulated. In case of
    89                         <B>alpha_surface </B>/= <I>0</I> the buoyancy term appears both in
    90                         the equation of motion of the u-component and of the w-component.</P>
    91                         <P><SPAN STYLE="font-style: normal">An inclination is only
    92                         possible in case of cyclic horizontal boundary conditions along x
    93                         AND y (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>)
    94                         and <A HREF="#topography">topography</A> = </SPAN><I>'flat'</I><SPAN STYLE="font-style: normal">.
    95                         </SPAN>
    96                         </P>
    97                         <P>Runs with inclined surface still require additional
    98                         user-defined code as well as modifications to the default code.
    99                         Please ask the <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/PALM_group.html#0">PALM
    100                         developer&nbsp; group</A>.</P>
    101                 </TD>
    102         </TR>
    103         <TR>
    104                 <TD WIDTH=126>
    105                         <P><A NAME="bc_e_b"></A><B>bc_e_b</B></P>
    106                 </TD>
    107                 <TD WIDTH=45>
    108                         <P>C * 20</P>
    109                 </TD>
    110                 <TD WIDTH=159>
    111                         <P><I>'neumann'</I></P>
    112                 </TD>
    113                 <TD WIDTH=1280>
    114                         <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
    115                         TKE.&nbsp;
    116                         </P>
    117                         <P><B>bc_e_b</B> may be set to&nbsp;<I>'neumann'</I> or <I>'(u*)
    118                         ** 2+neumann'</I>. <B>bc_e_b</B> = <I>'neumann'</I> yields to
    119                         e(k=0)=e(k=1) (Neumann boundary condition), where e(k=1) is
    120                         calculated via the prognostic TKE equation. Choice of
    121                         <I>'(u*)**2+neumann'</I> also yields to e(k=0)=e(k=1), but the TKE
    122                         at the Prandtl-layer top (k=1) is calculated diagnostically by
    123                         e(k=1)=(us/0.1)**2. However, this is only allowed if a
    124                         Prandtl-layer is used (<A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>).
    125                         If this is not the case, a warning is given and <B>bc_e_b</B> is
    126                         reset to <I>'neumann'</I>.&nbsp;
    127                         </P>
    128                         <P STYLE="font-style: normal">At the top boundary a Neumann
    129                         boundary condition is generally used: (e(nz+1) = e(nz)).</P>
    130                 </TD>
    131         </TR>
    132         <TR>
    133                 <TD WIDTH=126>
    134                         <P><A NAME="bc_lr"></A><B>bc_lr</B></P>
    135                 </TD>
    136                 <TD WIDTH=45>
    137                         <P>C * 20</P>
    138                 </TD>
    139                 <TD WIDTH=159>
    140                         <P><I>'cyclic'</I></P>
    141                 </TD>
    142                 <TD WIDTH=1280>
    143                         <P>Boundary condition along x (for all quantities).<BR><BR>By
    144                         default, a cyclic boundary condition is used along x.<BR><BR><B>bc_lr</B>
    145                         may also be assigned the values <I>'dirichlet/radiation'</I>
    146                         (inflow from left, outflow to the right) or <I>'radiation/dirichlet'</I>
    147                         (inflow from right, outflow to the left). This requires the
    148                         multi-grid method to be used for solving the Poisson equation for
    149                         perturbation pressure (see <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>)
    150                         and it also requires cyclic boundary conditions along y
    151                         (see&nbsp;<A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>).<BR><BR>In case of these
    152                         non-cyclic lateral boundaries, a Dirichlet condition is used at
    153                         the inflow for all quantities (initial vertical profiles - see
    154                         <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> - are
    155                         fixed during the run) except u, to which a Neumann (zero gradient)
    156                         condition is applied. At the outflow, a radiation condition is
    157                         used for all velocity components, while a Neumann (zero gradient)
    158                         condition is used for the scalars. For perturbation pressure
    159                         Neumann (zero gradient) conditions are assumed both at the inflow
    160                         and at the outflow.<BR><BR>When using non-cyclic lateral
    161                         boundaries, a filter is applied to the velocity field in the
    162                         vicinity of the outflow in order to suppress any reflections of
    163                         outgoing disturbances (see <A HREF="#km_damp_max">km_damp_max</A>
    164                         and <A HREF="#outflow_damping_width">outflow_damping_width</A>).<BR><BR>In
    165                         order to maintain a turbulent state of the flow, it may be
    166                         neccessary to continuously impose perturbations on the horizontal
    167                         velocity field in the vicinity of the inflow throughout the whole
    168                         run. This can be switched on using <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</A>.
    169                         The horizontal range to which these perturbations are applied is
    170                         controlled by the parameters <A HREF="#inflow_disturbance_begin">inflow_disturbance_begin</A>
    171                         and <A HREF="#inflow_disturbance_end">inflow_disturbance_end</A>.
    172                         The vertical range and the perturbation amplitude are given by
    173                         <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">disturbance_level_b</A>,
    174                         <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">disturbance_level_t</A>,
    175                         and <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">disturbance_amplitude</A>.
    176                         The time interval at which perturbations are to be imposed is set
    177                         by <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#dt_disturb">dt_disturb</A>.<BR><BR>In
    178                         case of non-cyclic horizontal boundaries <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#call_psolver_at_all_substeps">call_psolver
    179                         at_all_substeps</A> = .T. should be used.<BR><BR><B>Note:</B><BR>Using
    180                         non-cyclic lateral boundaries requires very sensitive adjustments
    181                         of the inflow (vertical profiles) and the bottom boundary
    182                         conditions, e.g. a surface heating should not be applied near the
    183                         inflow boundary because this may significantly disturb the inflow.
    184                         Please check the model results very carefully.</P>
    185                 </TD>
    186         </TR>
    187         <TR>
    188                 <TD WIDTH=126>
    189                         <P><A NAME="bc_ns"></A><B>bc_ns</B></P>
    190                 </TD>
    191                 <TD WIDTH=45>
    192                         <P>C * 20</P>
    193                 </TD>
    194                 <TD WIDTH=159>
    195                         <P><I>'cyclic'</I></P>
    196                 </TD>
    197                 <TD WIDTH=1280>
    198                         <P>Boundary condition along y (for all quantities).<BR><BR>By
    199                         default, a cyclic boundary condition is used along y.<BR><BR><B>bc_ns</B>
    200                         may also be assigned the values <I>'dirichlet/radiation'</I>
    201                         (inflow from rear (&quot;north&quot;), outflow to the front
    202                         (&quot;south&quot;)) or <I>'radiation/dirichlet'</I> (inflow from
    203                         front (&quot;south&quot;), outflow to the rear (&quot;north&quot;)).
    204                         This requires the multi-grid method to be used for solving the
    205                         Poisson equation for perturbation pressure (see <A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>)
    206                         and it also requires cyclic boundary conditions along x
    207                         (see<BR><A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>).<BR><BR>In case of these
    208                         non-cyclic lateral boundaries, a Dirichlet condition is used at
    209                         the inflow for all quantities (initial vertical profiles - see
    210                         <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> - are
    211                         fixed during the run) except u, to which a Neumann (zero gradient)
    212                         condition is applied. At the outflow, a radiation condition is
    213                         used for all velocity components, while a Neumann (zero gradient)
    214                         condition is used for the scalars. For perturbation pressure
    215                         Neumann (zero gradient) conditions are assumed both at the inflow
    216                         and at the outflow.<BR><BR>For further details regarding
    217                         non-cyclic lateral boundary conditions see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>.</P>
    218                 </TD>
    219         </TR>
    220         <TR>
    221                 <TD WIDTH=126>
    222                         <P><A NAME="bc_p_b"></A><B>bc_p_b</B></P>
    223                 </TD>
    224                 <TD WIDTH=45>
    225                         <P>C * 20</P>
    226                 </TD>
    227                 <TD WIDTH=159>
    228                         <P><I>'neumann'</I></P>
    229                 </TD>
    230                 <TD WIDTH=1280>
    231                         <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
    232                         perturbation pressure.&nbsp;
    233                         </P>
    234                         <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I>, <I>'neumann'</I> and
    235                         <I>'neumann+inhomo'</I>.&nbsp; <I>'dirichlet'</I> sets
    236                         p(k=0)=0.0,&nbsp; <I>'neumann'</I> sets p(k=0)=p(k=1).
    237                         <I>'neumann+inhomo'</I> corresponds to an extended Neumann
    238                         boundary condition where heat flux or temperature inhomogeneities
    239                         near the surface (pt(k=1))&nbsp; are additionally regarded (see
    240                         Shen and LeClerc (1995, Q.J.R. Meteorol. Soc., 1209)). This
    241                         condition is only permitted with the Prandtl-layer switched on
    242                         (<A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>), otherwise the run is
    243                         terminated.&nbsp;
    244                         </P>
    245                         <P>Since at the bottom boundary of the model the vertical velocity
    246                         disappears (w(k=0) = 0.0), the consistent Neumann condition
    247                         (<I>'neumann'</I> or <I>'neumann+inhomo'</I>) dp/dz = 0 should be
    248                         used, which leaves the vertical component w unchanged when the
    249                         pressure solver is applied. Simultaneous use of the Neumann
    250                         boundary conditions both at the bottom and at the top boundary
    251                         (<A HREF="#bc_p_t">bc_p_t</A>) usually yields no consistent
    252                         solution for the perturbation pressure and should be avoided.</P>
    253                 </TD>
    254         </TR>
    255         <TR>
    256                 <TD WIDTH=126>
    257                         <P><A NAME="bc_p_t"></A><B>bc_p_t</B></P>
    258                 </TD>
    259                 <TD WIDTH=45>
    260                         <P>C * 20</P>
    261                 </TD>
    262                 <TD WIDTH=159>
    263                         <P><I>'dirichlet'</I></P>
    264                 </TD>
    265                 <TD WIDTH=1280>
    266                         <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
    267                         perturbation pressure.&nbsp;
    268                         </P>
    269                         <P STYLE="font-style: normal">Allowed values are <I>'dirichlet'</I>
    270                         (p(k=nz+1)= 0.0) or <I>'neumann'</I> (p(k=nz+1)=p(k=nz)).&nbsp;
    271                         </P>
    272                         <P>Simultaneous use of Neumann boundary conditions both at the top
    273                         and bottom boundary (<A HREF="#bc_p_b">bc_p_b</A>) usually yields
    274                         no consistent solution for the perturbation pressure and should be
    275                         avoided. Since at the bottom boundary the Neumann condition&nbsp;
    276                         is a good choice (see <A HREF="#bc_p_b">bc_p_b</A>), a Dirichlet
    277                         condition should be set at the top boundary.</P>
    278                 </TD>
    279         </TR>
    280         <TR>
    281                 <TD WIDTH=126>
    282                         <P><A NAME="bc_pt_b"></A><B>bc_pt_b</B></P>
    283                 </TD>
    284                 <TD WIDTH=45>
    285                         <P>C*20</P>
    286                 </TD>
    287                 <TD WIDTH=159>
    288                         <P><I>'dirichlet'</I></P>
    289                 </TD>
    290                 <TD WIDTH=1280>
    291                         <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
    292                         potential temperature.&nbsp;
    293                         </P>
    294                         <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I> (pt(k=0) = const. =
    295                         <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A> + <A HREF="#pt_surface_initial_change">pt_surface_initial_change</A>;
    296                         the user may change this value during the run using user-defined
    297                         code) and <I>'neumann'</I> (pt(k=0)=pt(k=1)).&nbsp; <BR>When a
    298                         constant surface sensible heat flux is used (<A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>),
    299                         <B>bc_pt_b</B> = <I>'neumann'</I> must be used, because otherwise
    300                         the resolved scale may contribute to the surface flux so that a
    301                         constant value cannot be guaranteed.</P>
    302                         <P>In the <A HREF="chapter_3.8.html">coupled</A> atmosphere
    303                         executable,&nbsp;<A HREF="chapter_4.2.html#bc_pt_b">bc_pt_b</A> is
    304                         internally set and does not need to be prescribed.</P>
    305                 </TD>
    306         </TR>
    307         <TR>
    308                 <TD WIDTH=126>
    309                         <P><A NAME="pc_pt_t"></A><B>bc_pt_t</B></P>
    310                 </TD>
    311                 <TD WIDTH=45>
    312                         <P>C * 20</P>
    313                 </TD>
    314                 <TD WIDTH=159>
    315                         <P><I>'initial_ gradient'</I></P>
    316                 </TD>
    317                 <TD WIDTH=1280>
    318                         <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
    319                         potential temperature.&nbsp;
    320                         </P>
    321                         <P>Allowed are the values <I>'dirichlet' </I>(pt(k=nz+1) does not
    322                         change during the run), <I>'neumann'</I> (pt(k=nz+1)=pt(k=nz)),
    323                         and <I>'initial_gradient'</I>. With the
    324                         'initial_gradient'-condition the value of the temperature gradient
    325                         at the top is calculated from the initial temperature profile (see
    326                         <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>, <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>)
    327                         by bc_pt_t_val = (pt_init(k=nz+1) - pt_init(k=nz)) /
    328                         dzu(nz+1).<BR>Using this value (assumed constant during the run)
    329                         the temperature boundary values are calculated as&nbsp;
    330                         </P>
    331                         <UL>
    332                                 <P STYLE="font-style: normal">pt(k=nz+1) = pt(k=nz) + bc_pt_t_val
    333                                 * dzu(nz+1)</P>
    334                         </UL>
    335                         <P><SPAN STYLE="font-style: normal">(up to k=nz the prognostic
    336                         equation for the temperature is solved).<BR>When a constant
    337                         sensible heat flux is used at the top boundary (<A HREF="#top_heatflux">top_heatflux</A>),
    338                         </SPAN><SPAN STYLE="font-style: normal"><B>bc_pt_t</B></SPAN> <SPAN STYLE="font-style: normal">=
    339                         </SPAN><I>'neumann'</I> <SPAN STYLE="font-style: normal">must be
    340                         used, because otherwise the resolved scale may contribute to the
    341                         top flux so that a constant value cannot be guaranteed.</SPAN></P>
    342                 </TD>
    343         </TR>
    344         <TR>
    345                 <TD WIDTH=126>
    346                         <P><A NAME="bc_q_b"></A><B>bc_q_b</B></P>
    347                 </TD>
    348                 <TD WIDTH=45>
    349                         <P>C * 20</P>
    350                 </TD>
    351                 <TD WIDTH=159>
    352                         <P><I>'dirichlet'</I></P>
    353                 </TD>
    354                 <TD WIDTH=1280>
    355                         <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
    356                         specific humidity / total water content.&nbsp;
    357                         </P>
    358                         <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I> (q(k=0) = const. =
    359                         <A HREF="#q_surface">q_surface</A> + <A HREF="#q_surface_initial_change">q_surface_initial_change</A>;
    360                         the user may change this value during the run using user-defined
    361                         code) and <I>'neumann'</I> (q(k=0)=q(k=1)).&nbsp; <BR>When a
    362                         constant surface latent heat flux is used (<A HREF="#surface_waterflux">surface_waterflux</A>),
    363                         <B>bc_q_b</B> = <I>'neumann'</I> must be used, because otherwise
    364                         the resolved scale may contribute to the surface flux so that a
    365                         constant value cannot be guaranteed.</P>
    366                 </TD>
    367         </TR>
    368         <TR>
    369                 <TD WIDTH=126>
    370                         <P><A NAME="bc_q_t"></A><B>bc_q_t</B></P>
    371                 </TD>
    372                 <TD WIDTH=45>
    373                         <P><I>C * 20</I></P>
    374                 </TD>
    375                 <TD WIDTH=159>
    376                         <P><I>'neumann'</I></P>
    377                 </TD>
    378                 <TD WIDTH=1280>
    379                         <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
    380                         specific humidity / total water content.&nbsp;
    381                         </P>
    382                         <P>Allowed are the values <I>'dirichlet'</I> (q(k=nz) and
    383                         q(k=nz+1) do not change during the run) and <I>'neumann'</I>. With
    384                         the Neumann boundary condition the value of the humidity gradient
    385                         at the top is calculated from the initial humidity profile (see
    386                         <A HREF="#q_surface">q_surface</A>, <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>)
    387                         by: bc_q_t_val = ( q_init(k=nz) - q_init(k=nz-1)) / dzu(nz).<BR>Using
    388                         this value (assumed constant during the run) the humidity boundary
    389                         values are calculated as&nbsp;
    390                         </P>
    391                         <UL>
    392                                 <P STYLE="font-style: normal">q(k=nz+1) =q(k=nz) + bc_q_t_val *
    393                                 dzu(nz+1)</P>
    394                         </UL>
    395                         <P STYLE="font-style: normal">(up tp k=nz the prognostic equation
    396                         for q is solved).
    397                         </P>
    398                 </TD>
    399         </TR>
    400         <TR>
    401                 <TD WIDTH=126>
    402                         <P><A NAME="bc_s_b"></A><B>bc_s_b</B></P>
    403                 </TD>
    404                 <TD WIDTH=45>
    405                         <P>C * 20</P>
    406                 </TD>
    407                 <TD WIDTH=159>
    408                         <P><I>'dirichlet'</I></P>
    409                 </TD>
    410                 <TD WIDTH=1280>
    411                         <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
    412                         scalar concentration.&nbsp;
    413                         </P>
    414                         <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I> (s(k=0) = const. =
    415                         <A HREF="#s_surface">s_surface</A> + <A HREF="#s_surface_initial_change">s_surface_initial_change</A>;
    416                         the user may change this value during the run using user-defined
    417                         code) and <I>'neumann'</I> (s(k=0) = s(k=1)).&nbsp; <BR>When a
    418                         constant surface concentration flux is used (<A HREF="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</A>),
    419                         <B>bc_s_b</B> = <I>'neumann'</I> must be used, because otherwise
    420                         the resolved scale may contribute to the surface flux so that a
    421                         constant value cannot be guaranteed.</P>
    422                 </TD>
    423         </TR>
    424         <TR>
    425                 <TD WIDTH=126>
    426                         <P><A NAME="bc_s_t"></A><B>bc_s_t</B></P>
    427                 </TD>
    428                 <TD WIDTH=45>
    429                         <P>C * 20</P>
    430                 </TD>
    431                 <TD WIDTH=159>
    432                         <P><I>'neumann'</I></P>
    433                 </TD>
    434                 <TD WIDTH=1280>
    435                         <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the scalar
    436                         concentration.&nbsp;
    437                         </P>
    438                         <P>Allowed are the values <I>'dirichlet'</I> (s(k=nz) and
    439                         s(k=nz+1) do not change during the run) and <I>'neumann'</I>. With
    440                         the Neumann boundary condition the value of the scalar
    441                         concentration gradient at the top is calculated from the initial
    442                         scalar concentration profile (see <A HREF="#s_surface">s_surface</A>,
    443                         <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A>) by:
    444                         bc_s_t_val = (s_init(k=nz) - s_init(k=nz-1)) / dzu(nz).<BR>Using
    445                         this value (assumed constant during the run) the concentration
    446                         boundary values are calculated as
    447                         </P>
    448                         <UL>
    449                                 <P STYLE="font-style: normal">s(k=nz+1) = s(k=nz) + bc_s_t_val *
    450                                 dzu(nz+1)</P>
    451                         </UL>
    452                         <P STYLE="font-style: normal">(up to k=nz the prognostic equation
    453                         for the scalar concentration is solved).</P>
    454                 </TD>
    455         </TR>
    456         <TR>
    457                 <TD WIDTH=126>
    458                         <P><A NAME="bc_sa_t"></A><B>bc_sa_t</B></P>
    459                 </TD>
    460                 <TD WIDTH=45>
    461                         <P>C * 20</P>
    462                 </TD>
    463                 <TD WIDTH=159>
    464                         <P><I>'neumann'</I></P>
    465                 </TD>
    466                 <TD WIDTH=1280>
    467                         <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
    468                         salinity.&nbsp;
    469                         </P>
    470                         <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
    471                         parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).</P>
    472                         <P><SPAN STYLE="font-style: normal">Allowed are the values
    473                         </SPAN><I>'dirichlet' </I><SPAN STYLE="font-style: normal">(sa(k=nz+1)
    474                         does not change during the run) and </SPAN><I>'neumann'</I>
    475                         <SPAN STYLE="font-style: normal">(sa(k=nz+1)=sa(k=nz)).&nbsp;<BR><BR>When
    476                         a constant salinity flux is used at the top boundary
    477                         (<A HREF="#top_salinityflux">top_salinityflux</A>), </SPAN><SPAN STYLE="font-style: normal"><B>bc_sa_t</B></SPAN>
    478                         <SPAN STYLE="font-style: normal">= </SPAN><I>'neumann'</I> <SPAN STYLE="font-style: normal">must
    479                         be used, because otherwise the resolved scale may contribute to
    480                         the top flux so that a constant value cannot be guaranteed.</SPAN></P>
    481                 </TD>
    482         </TR>
    483         <TR>
    484                 <TD WIDTH=126>
    485                         <P><A NAME="bc_uv_b"></A><B>bc_uv_b</B></P>
    486                 </TD>
    487                 <TD WIDTH=45>
    488                         <P>C * 20</P>
    489                 </TD>
    490                 <TD WIDTH=159>
    491                         <P><I>'dirichlet'</I></P>
    492                 </TD>
    493                 <TD WIDTH=1280>
    494                         <P STYLE="font-style: normal">Bottom boundary condition of the
    495                         horizontal velocity components u and v.&nbsp;
    496                         </P>
    497                         <P>Allowed values are <I>'dirichlet' </I>and <I>'neumann'</I>.
    498                         <B>bc_uv_b</B> = <I>'dirichlet'</I> yields the no-slip condition
    499                         with u=v=0 at the bottom. Due to the staggered grid u(k=0) and
    500                         v(k=0) are located at z = - 0,5 * <A HREF="#dz">dz</A> (below the
    501                         bottom), while u(k=1) and v(k=1) are located at z = +0,5 * dz.
    502                         u=v=0 at the bottom is guaranteed using mirror boundary
    503                         condition:&nbsp;
    504                         </P>
    505                         <UL>
    506                                 <P STYLE="font-style: normal">u(k=0) = - u(k=1) and v(k=0) = -
    507                                 v(k=1)</P>
    508                         </UL>
    509                         <P><SPAN STYLE="font-style: normal">The Neumann boundary condition
    510                         yields the free-slip condition with u(k=0) = u(k=1) and v(k=0) =
    511                         v(k=1). With Prandtl - layer switched on (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>),
    512                         the free-slip condition is not allowed (otherwise the run will be
    513                         terminated)</SPAN><FONT COLOR="#000000"><SPAN STYLE="font-style: normal">.</SPAN></FONT></P>
    514                 </TD>
    515         </TR>
    516         <TR>
    517                 <TD WIDTH=126>
    518                         <P><A NAME="bc_uv_t"></A><B>bc_uv_t</B></P>
    519                 </TD>
    520                 <TD WIDTH=45>
    521                         <P>C * 20</P>
    522                 </TD>
    523                 <TD WIDTH=159>
    524                         <P><I>'dirichlet'</I></P>
    525                 </TD>
    526                 <TD WIDTH=1280>
    527                         <P STYLE="font-style: normal">Top boundary condition of the
    528                         horizontal velocity components u and v.&nbsp;
    529                         </P>
    530                         <P>Allowed values are <I>'dirichlet'</I>, <I>'dirichlet_0'</I> and
    531                         <I>'neumann'</I>. The Dirichlet condition yields u(k=nz+1) =
    532                         ug(nz+1) and v(k=nz+1) = vg(nz+1), Neumann condition yields the
    533                         free-slip condition with u(k=nz+1) = u(k=nz) and v(k=nz+1) =
    534                         v(k=nz) (up to k=nz the prognostic equations for the velocities
    535                         are solved). The special condition&nbsp;<I>'dirichlet_0'</I> can
    536                         be used for channel flow, it yields the no-slip condition
    537                         u(k=nz+1) = ug(nz+1) = 0 and v(k=nz+1) = vg(nz+1) = 0.</P>
    538                         <P>In the <A HREF="chapter_3.8.html">coupled</A> ocean executable,
    539                         <A HREF="chapter_4.2.html#bc_uv_t">bc_uv_t</A>&nbsp;is internally
    540                         set ('neumann') and does not need to be prescribed.</P>
    541                 </TD>
    542         </TR>
    543         <TR>
    544                 <TD WIDTH=126>
    545                         <P><A NAME="bottom_salinityflux"></A><B>bottom_salinityflux</B></P>
    546                 </TD>
    547                 <TD WIDTH=45>
    548                         <P>R</P>
    549                 </TD>
    550                 <TD WIDTH=159>
    551                         <P><I>0.0</I></P>
    552                 </TD>
    553                 <TD WIDTH=1280>
    554                         <P>Kinematic salinity flux near the surface (in psu m/s).&nbsp;</P>
    555                         <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
    556                         parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).
    557                         </P>
    558                         <P>The respective salinity flux value is used as bottom
    559                         (horizontally homogeneous) boundary condition for the salinity
    560                         equation. This additionally requires that a Neumann condition must
    561                         be used for the salinity, which is currently the only available
    562                         condition.</P>
    563                 </TD>
    564         </TR>
    565         <TR>
    566                 <TD WIDTH=126>
    567                         <P><A NAME="building_height"></A><B>building_height</B></P>
    568                 </TD>
    569                 <TD WIDTH=45>
    570                         <P>R</P>
    571                 </TD>
    572                 <TD WIDTH=159>
    573                         <P><I>50.0</I></P>
    574                 </TD>
    575                 <TD WIDTH=1280>
    576                         <P>Height of a single building in m.<BR><BR><B>building_height</B>
    577                         must be less than the height of the model domain. This parameter
    578                         requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A> =
    579                         <I>'single_building'</I>.</P>
    580                 </TD>
    581         </TR>
    582         <TR>
    583                 <TD WIDTH=126>
    584                         <P><A NAME="building_length_x"></A><B>building_length_x</B></P>
    585                 </TD>
    586                 <TD WIDTH=45>
    587                         <P>R</P>
    588                 </TD>
    589                 <TD WIDTH=159>
    590                         <P><I>50.0</I></P>
    591                 </TD>
    592                 <TD WIDTH=1280>
    593                         <P>Width of a single building in m.<BR><BR>Currently,
    594                         <B>building_length_x</B> must be at least <I>3 *&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A></I>
    595                         and no more than <I>(&nbsp;<A HREF="#nx">nx</A></I> <I>- 1 ) * <A HREF="#dx">dx</A>
    596                         - <A HREF="#building_wall_left">building_wall_left</A></I>. This
    597                         parameter requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
    598                         = <I>'single_building'</I>.</P>
    599                 </TD>
    600         </TR>
    601         <TR>
    602                 <TD WIDTH=126>
    603                         <P><A NAME="building_length_y"></A><B>building_length_y</B></P>
    604                 </TD>
    605                 <TD WIDTH=45>
    606                         <P>R</P>
    607                 </TD>
    608                 <TD WIDTH=159>
    609                         <P><I>50.0</I></P>
    610                 </TD>
    611                 <TD WIDTH=1280>
    612                         <P>Depth of a single building in m.<BR><BR>Currently,
    613                         <B>building_length_y</B> must be at least <I>3 *&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A></I>
    614                         and no more than <I>(&nbsp;<A HREF="#ny">ny</A></I> <I>- 1 )&nbsp;</I>
    615                         <I>* <A HREF="#dy">dy</A></I> <I>- <A HREF="#building_wall_south">building_wall_south</A></I>.
    616                         This parameter requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
    617                         = <I>'single_building'</I>.</P>
    618                 </TD>
    619         </TR>
    620         <TR>
    621                 <TD WIDTH=126>
    622                         <P><A NAME="building_wall_left"></A><B>building_wall_left</B></P>
    623                 </TD>
    624                 <TD WIDTH=45>
    625                         <P>R</P>
    626                 </TD>
    627                 <TD WIDTH=159>
    628                         <P><I>building centered in x-direction</I></P>
    629                 </TD>
    630                 <TD WIDTH=1280>
    631                         <P>x-coordinate of the left building wall (distance between the
    632                         left building wall and the left border of the model domain) in
    633                         m.<BR><BR>Currently, <B>building_wall_left</B> must be at least <I>1
    634                         *&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A></I> and less than <I>( <A HREF="#nx">nx</A>&nbsp;
    635                         - 1 ) * <A HREF="#dx">dx</A> -&nbsp; <A HREF="#building_length_x">building_length_x</A></I>.
    636                         This parameter requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
    637                         = <I>'single_building'</I>.<BR><BR>The default
    638                         value&nbsp;<B>building_wall_left</B> = <I>( ( <A HREF="#nx">nx</A>&nbsp;+
    639                         1 ) * <A HREF="#dx">dx</A> -&nbsp; <A HREF="#building_length_x">building_length_x</A>
    640                         ) / 2</I> centers the building in x-direction.&nbsp;<FONT COLOR="#000000">Due
    641                         to the staggered grid the building will be displaced by -0.5 <A HREF="#dx">dx</A>
    642                         in x-direction and -0.5 <A HREF="#dy">dy</A> in y-direction.</FONT>
    643                                                 </P>
    644                 </TD>
    645         </TR>
    646         <TR>
    647                 <TD WIDTH=126>
    648                         <P><A NAME="building_wall_south"></A><B>building_wall_south</B></P>
    649                 </TD>
    650                 <TD WIDTH=45>
    651                         <P>R</P>
    652                 </TD>
    653                 <TD WIDTH=159>
    654                         <P><I>building centered in y-direction</I></P>
    655                 </TD>
    656                 <TD WIDTH=1280>
    657                         <P>y-coordinate of the South building wall (distance between the
    658                         South building wall and the South border of the model domain) in
    659                         m.<BR><BR>Currently, <B>building_wall_south</B> must be at least <I>1
    660                         *&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A></I> and less than <I>( <A HREF="#ny">ny</A>&nbsp;
    661                         - 1 ) * <A HREF="#dy">dy</A> -&nbsp; <A HREF="#building_length_y">building_length_y</A></I>.
    662                         This parameter requires the use of&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
    663                         = <I>'single_building'</I>.<BR><BR>The default
    664                         value&nbsp;<B>building_wall_south</B> = <I>( ( <A HREF="#ny">ny</A>&nbsp;+
    665                         1 ) * <A HREF="#dy">dy</A> -&nbsp; <A HREF="#building_length_y">building_length_y</A>
    666                         ) / 2</I> centers the building in y-direction.&nbsp;<FONT COLOR="#000000">Due
    667                         to the staggered grid the building will be displaced by -0.5 <A HREF="#dx">dx</A>
    668                         in x-direction and -0.5 <A HREF="#dy">dy</A> in y-direction.</FONT>
    669                                                 </P>
    670                 </TD>
    671         </TR>
    672         <TR>
    673                 <TD WIDTH=126>
    674                         <P><A NAME="canopy_mode"></A><B>canopy_mode</B></P>
    675                 </TD>
    676                 <TD WIDTH=45>
    677                         <P>C * 20</P>
    678                 </TD>
    679                 <TD WIDTH=159>
    680                         <P><I>'block'</I></P>
    681                 </TD>
    682                 <TD WIDTH=1280>
    683                         <P>Canopy mode.<BR><BR><FONT COLOR="#000000">Besides using the
    684                         default value, that will create a horizontally homogeneous plant
    685                         canopy that extends over the total horizontal extension of the
    686                         model domain, the user may add code to the user interface
    687                         subroutine <A HREF="chapter_3.5.1.html#user_init_plant_canopy">user_init_plant_canopy</A>
    688                         to allow further canopy&nbsp;modes. <BR><BR>The setting of
    689                         <A HREF="#canopy_mode">canopy_mode</A> becomes only active,
    690                         if&nbsp;<A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A> has been set </FONT><FONT COLOR="#000000"><I>.T.</I></FONT><FONT COLOR="#000000">
    691                         and a non-zero <A HREF="#drag_coefficient">drag_coefficient</A>
    692                         has been defined.</FONT></P>
    693                 </TD>
    694         </TR>
    695         <TR>
    696                 <TD WIDTH=126>
    697                         <P><A NAME="canyon_height"></A><B>canyon_height</B></P>
    698                 </TD>
    699                 <TD WIDTH=45>
    700                         <P>R</P>
    701                 </TD>
    702                 <TD WIDTH=159>
    703                         <P><I>50.0</I></P>
    704                 </TD>
    705                 <TD WIDTH=1280>
    706                         <P>Street canyon height in m.<BR><BR><B>canyon_height</B> must be
    707                         less than the height of the model domain. This parameter
    708                         requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A> =
    709                         <I>'single_street_canyon'</I>.</P>
    710                 </TD>
    711         </TR>
    712         <TR>
    713                 <TD WIDTH=126>
    714                         <P><A NAME="canyon_width_x"></A><B>canyon_width_x</B></P>
    715                 </TD>
    716                 <TD WIDTH=45>
    717                         <P>R</P>
    718                 </TD>
    719                 <TD WIDTH=159>
    720                         <P><I>9999999.9</I></P>
    721                 </TD>
    722                 <TD WIDTH=1280>
    723                         <P>Street canyon width in x-direction in m.<BR><BR>Currently,
    724                         <B>canyon_width_x</B> must be at least <I>3 *&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A></I>
    725                         and no more than <I>(&nbsp;<A HREF="#nx">nx</A></I> <I>- 1 ) * <A HREF="#dx">dx</A>
    726                         - <A HREF="#canyon_wall_left">canyon_wall_left</A></I>. This
    727                         parameter requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A> =
    728                         <I>'single_street_canyon'</I>. A non-default value implies a
    729                         canyon orientation in y-direction.</P>
    730                 </TD>
    731         </TR>
    732         <TR>
    733                 <TD WIDTH=126>
    734                         <P><A NAME="canyon_width_y"></A><B>canyon_width_y</B></P>
    735                 </TD>
    736                 <TD WIDTH=45>
    737                         <P>R</P>
    738                 </TD>
    739                 <TD WIDTH=159>
    740                         <P><I>9999999.9</I></P>
    741                 </TD>
    742                 <TD WIDTH=1280>
    743                         <P>Street canyon width in y-direction in m.<BR><BR>Currently,
    744                         <B>canyon_width_y</B> must be at least <I>3 *&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A></I>
    745                         and no more than <I>(&nbsp;<A HREF="#ny">ny</A></I> <I>- 1 )&nbsp;</I>
    746                         <I>* <A HREF="#dy">dy</A></I> <I>- <A HREF="#canyon_wall_south">canyon_wall_south</A></I>.
    747                         This parameter requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
    748                         = <I>'single_street_canyon</I>.&nbsp;A non-default value implies a
    749                         canyon orientation in x-direction.</P>
    750                 </TD>
    751         </TR>
    752         <TR>
    753                 <TD WIDTH=126>
    754                         <P><A NAME="canyon_wall_left"></A><B>canyon_wall_left</B></P>
    755                 </TD>
    756                 <TD WIDTH=45>
    757                         <P>R</P>
    758                 </TD>
    759                 <TD WIDTH=159>
    760                         <P><I>canyon centered in x-direction</I></P>
    761                 </TD>
    762                 <TD WIDTH=1280>
    763                         <P>x-coordinate of the left canyon wall (distance between the left
    764                         canyon wall and the left border of the model domain) in
    765                         m.<BR><BR>Currently, <B>canyon_wall_left</B> must be at least <I>1
    766                         *&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A></I> and less than <I>( <A HREF="#nx">nx</A>&nbsp;
    767                         - 1 ) * <A HREF="#dx">dx</A> -&nbsp; <A HREF="#canyon_width_x">canyon_width_x</A></I>.
    768                         This parameter requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
    769                         = <I>'single_street_canyon'</I>.<BR><BR>The default value
    770                         <B>canyon_wall_left</B> = <I>( ( <A HREF="#nx">nx</A>&nbsp;+ 1 ) *
    771                         <A HREF="#dx">dx</A> -&nbsp; <A HREF="#canyon_width_x">canyon_width_x</A>
    772                         ) / 2</I> centers the canyon in x-direction.</P>
    773                 </TD>
    774         </TR>
    775         <TR>
    776                 <TD WIDTH=126>
    777                         <P><A NAME="canyon_wall_south"></A><B>canyon_wall_south</B></P>
    778                 </TD>
    779                 <TD WIDTH=45>
    780                         <P>R</P>
    781                 </TD>
    782                 <TD WIDTH=159>
    783                         <P><I>canyon centered in y-direction</I></P>
    784                 </TD>
    785                 <TD WIDTH=1280>
    786                         <P>y-coordinate of the South canyon wall (distance between the
    787                         South canyon wall and the South border of the model domain) in
    788                         m.<BR><BR>Currently, <B>canyon_wall_south</B> must be at least <I>1
    789                         *&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A></I> and less than <I>( <A HREF="#ny">ny</A>&nbsp;
    790                         - 1 ) * <A HREF="#dy">dy</A> -&nbsp; <A HREF="#canyon_width_y">canyon_width_y</A></I>.
    791                         This parameter requires&nbsp;<A HREF="#topography">topography</A>
    792                         = <I>'single_street_canyon'</I>.<BR><BR>The default value
    793                         <B>canyon_wall_south</B> = <I>( ( <A HREF="#ny">ny</A>&nbsp;+ 1 )
    794                         * <A HREF="#dy">dy</A> -&nbsp;&nbsp;<A HREF="#canyon_width_y">canyon_wid</A><A HREF="#canyon_width_y">th_y</A>
    795                         ) / 2</I> centers the canyon in y-direction.</P>
    796                 </TD>
    797         </TR>
    798         <TR>
    799                 <TD WIDTH=126>
    800                         <P><A NAME="cloud_droplets"></A><B>cloud_droplets</B></P>
    801                 </TD>
    802                 <TD WIDTH=45>
    803                         <P>L</P>
    804                 </TD>
    805                 <TD WIDTH=159>
    806                         <P><I>.F.</I></P>
    807                 </TD>
    808                 <TD WIDTH=1280>
    809                         <P>Parameter to switch on usage of cloud droplets.<BR><BR>Cloud
    810                         droplets require to use&nbsp;particles (i.e. the NAMELIST group
    811                         <FONT FACE="Courier New, Courier, monospace">particles_par</FONT>
    812                         has to be included in the parameter file). Then each particle is a
    813                         representative for a certain number of droplets. The droplet
    814                         features (number of droplets, initial radius, etc.) can be steered
    815                         with the&nbsp; respective particle parameters (see e.g. <A HREF="#chapter_4.2.html#radius">radius</A>).
    816                         The real number of initial droplets in a grid cell is equal to the
    817                         initial number of droplets (defined by the particle source
    818                         parameters <FONT FACE="Thorndale, serif"><SPAN LANG="en-GB"><A HREF="chapter_4.2.html#pst">pst</A>,
    819                         <A HREF="chapter_4.2.html#psl">psl</A>, <A HREF="chapter_4.2.html#psr">psr</A>,
    820                         <A HREF="chapter_4.2.html#pss">pss</A>, <A HREF="chapter_4.2.html#psn">psn</A>,
    821                         <A HREF="chapter_4.2.html#psb">psb</A>, <A HREF="chapter_4.2.html#pdx">pdx</A>,
    822                         <A HREF="chapter_4.2.html#pdy">pdy</A></SPAN></FONT> <FONT FACE="Thorndale, serif"><SPAN LANG="en-GB">and
    823                         <A HREF="chapter_4.2.html#pdz">pdz</A></SPAN></FONT>) times the
    824                         <A HREF="#initial_weighting_factor">initial_weighting_factor</A>.<BR><BR>In
    825                         case of using cloud droplets, the default condensation scheme in
    826                         PALM cannot be used, i.e. <A HREF="#cloud_physics">cloud_physics</A>
    827                         must be set <I>.F.</I>.</P>
    828                 </TD>
    829         </TR>
    830         <TR>
    831                 <TD WIDTH=126>
    832                         <P><A NAME="cloud_physics"></A><B>cloud_physics</B></P>
    833                 </TD>
    834                 <TD WIDTH=45>
    835                         <P>L</P>
    836                 </TD>
    837                 <TD WIDTH=159>
    838                         <P><I>.F.</I></P>
    839                 </TD>
    840                 <TD WIDTH=1280>
    841                         <P>Parameter to switch on the condensation scheme.&nbsp;
    842                         </P>
    843                         <P>For <B>cloud_physics =</B> <I>.TRUE.</I>, equations for the
    844                         liquid water&nbsp; content and the liquid water potential
    845                         temperature are solved instead of those for specific humidity and
    846                         potential temperature. Note that a grid volume is assumed to be
    847                         either completely saturated or completely unsaturated
    848                         (0%-or-100%-scheme). A simple precipitation scheme can
    849                         additionally be switched on with parameter <A HREF="#precipitation">precipitation</A>.
    850                         Also cloud-top cooling by longwave radiation can be utilized (see
    851                         <A HREF="#radiation">radiation</A>)<BR><B><BR>cloud_physics =</B>
    852                         <I>.TRUE. </I>requires&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A> =
    853                         <I>.TRUE.</I> .<BR>Detailed information about the condensation
    854                         scheme is given in the description of the <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM-1/Dokumentationen/Cloud_physics/wolken.pdf">cloud
    855                         physics module</A> (pdf-file, only in German).<BR><BR>This
    856                         condensation scheme is not allowed if cloud droplets are simulated
    857                         explicitly (see <A HREF="#cloud_droplets">cloud_droplets</A>).</P>
    858                 </TD>
    859         </TR>
    860         <TR>
    861                 <TD WIDTH=126>
    862                         <P><A NAME="conserve_volume_flow"></A><B>conserve_volume_flow</B></P>
    863                 </TD>
    864                 <TD WIDTH=45>
    865                         <P>L</P>
    866                 </TD>
    867                 <TD WIDTH=159>
    868                         <P><I>.F.</I></P>
    869                 </TD>
    870                 <TD WIDTH=1280>
    871                         <P>Conservation of volume flow in x- and
    872                         y-direction.<BR><BR><B>conserve_volume_flow</B> = <I>.T.</I>
    873                         guarantees that the volume flow through the xz- and
    874                         yz-cross-sections of the total model domain remains constant
    875                         throughout the run depending on the chosen
    876                         <A HREF="#conserve_volume_flow_mode">conserve_volume_flow_mode</A>.<BR><BR>Note
    877                         that&nbsp;<B>conserve_volume_flow</B> = <I>.T.</I> requires
    878                         <A HREF="#dp_external">dp_external</A> = <I>.F.</I> .</P>
    879                 </TD>
    880         </TR>
    881         <TR>
    882                 <TD WIDTH=126>
    883                         <P><A NAME="conserve_volume_flow_mode"></A><B>conserve_volume_flow_mode</B></P>
    884                 </TD>
    885                 <TD WIDTH=45>
    886                         <P>C * 16</P>
    887                 </TD>
    888                 <TD WIDTH=159>
    889                         <P><I>'default'</I></P>
    890                 </TD>
    891                 <TD WIDTH=1280>
    892                         <P>Modus of volume flow conservation.<BR><BR>The following values
    893                         are allowed:</P>
    894                         <P STYLE="font-style: normal"><I>'default'</I>
    895                         </P>
    896                         <UL>
    897                                 <P>Per default, PALM uses&nbsp;<I>'initial_profiles'</I> for
    898                                 cyclic lateral boundary conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> =
    899                                 <I>'cyclic'</I> and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> = <I>'cyclic'</I>)
    900                                 and&nbsp;<I>'inflow_profile'</I> for non-cyclic lateral boundary
    901                                 conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> /= <I>'cyclic'</I> or
    902                                 <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> /= <I>'cyclic'</I>).</P>
    903                         </UL>
    904                         <P><I>'initial_profiles' </I>
    905                         </P>
    906                         <UL>
    907                                 <P>The target volume flow&nbsp;is calculated at t=0 from the
    908                                 initial profiles of u and v.&nbsp;This setting is only allowed
    909                                 for&nbsp;cyclic lateral boundary conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
    910                                 = <I>'cyclic'</I> and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> = <I>'cyclic'</I>).</P>
    911                         </UL>
    912                         <P STYLE="font-style: normal"><I>'inflow_profile'</I>
    913                         </P>
    914                         <UL>
    915                                 <P>The target volume flow&nbsp;is&nbsp;calculated at every
    916                                 timestep from the inflow profile of&nbsp;u or v, respectively.
    917                                 This setting&nbsp;is only allowed for&nbsp;non-cyclic lateral
    918                                 boundary conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> /= <I>'cyclic'</I>
    919                                 or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> /= <I>'cyclic'</I>).</P>
    920                         </UL>
    921                         <P><I>'bulk_velocity' </I>
    922                         </P>
    923                         <UL>
    924                                 <P>The target volume flow is calculated from a predefined bulk
    925                                 velocity (see <A HREF="#u_bulk">u_bulk</A> and <A HREF="#v_bulk">v_bulk</A>).
    926                                 This setting is only allowed for&nbsp;cyclic lateral boundary
    927                                 conditions (<A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> = <I>'cyclic'</I> and
    928                                 <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A> = <I>'cyclic'</I>).</P>
    929                         </UL>
    930                         <P>Note that&nbsp;<B>conserve_volume_flow_mode</B> only comes into
    931                         effect if <A HREF="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</A>
    932                         = <I>.T. .</I>
    933                         </P>
    934                 </TD>
    935         </TR>
    936         <TR>
    937                 <TD WIDTH=126>
    938                         <P><A NAME="coupling_start_time"></A><B>coupling_start_time</B></P>
    939                 </TD>
    940                 <TD WIDTH=45>
    941                         <P>R</P>
    942                 </TD>
    943                 <TD WIDTH=159>
    944                         <P><I>0.0</I></P>
    945                 </TD>
    946                 <TD WIDTH=1280>
    947                         <P>Simulation time of precursor run.</P>
    948                         <P>Sets the time period a precursor run shall run uncoupled. This
    949                         parameter is used to set up the precursor run control for
    950                         atmosphere-ocean-<A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A>. It
    951                         has to be set individually to the atmospheric / oceanic precursor
    952                         run. The time in the data output will show negative values during
    953                         the precursor run. See <A HREF="../misc/precursor_run_control.pdf">documentation</A>
    954                         for further information.</P>
    955                 </TD>
    956         </TR>
    957         <TR>
    958                 <TD WIDTH=126>
    959                         <P><A NAME="cthf"></A><B>cthf</B></P>
    960                 </TD>
    961                 <TD WIDTH=45>
    962                         <P>R</P>
    963                 </TD>
    964                 <TD WIDTH=159>
    965                         <P><I>0.0</I></P>
    966                 </TD>
    967                 <TD WIDTH=1280>
    968                         <P>Average heat flux that is prescribed at the top of the plant
    969                         canopy.<BR><BR>If <A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A> is set
    970                         <I>.T.</I>, the user can prescribe a heat flux at the top of the
    971                         plant canopy.<BR>It is assumed that solar radiation penetrates the
    972                         canopy and warms the foliage which, in turn, warms the air in
    973                         contact with it. <BR>Note: Instead of using the value prescribed
    974                         by <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>, the near
    975                         surface heat flux is determined from an exponential function that
    976                         is dependent on the cumulative leaf_area_index (Shaw and Schumann
    977                         (1992, Boundary Layer Meteorol., 61, 47-64)).</P>
    978                 </TD>
    979         </TR>
    980         <TR>
    981                 <TD WIDTH=126>
    982                         <P><A NAME="cut_spline_overshoot"></A><B>cut_spline_overshoot</B></P>
    983                 </TD>
    984                 <TD WIDTH=45>
    985                         <P>L</P>
    986                 </TD>
    987                 <TD WIDTH=159>
    988                         <P><I>.T.</I></P>
    989                 </TD>
    990                 <TD WIDTH=1280>
    991                         <P>Cuts off of so-called overshoots, which can occur with the
    992                         upstream-spline scheme.&nbsp;
    993                         </P>
    994                         <P><FONT COLOR="#000000">The cubic splines tend to overshoot in
    995                         case of discontinuous changes of variables between neighbouring
    996                         grid points.</FONT><FONT COLOR="#ff0000"> </FONT><FONT COLOR="#000000">This
    997                         may lead to errors in calculating the advection tendency.</FONT>
    998                         Choice of <B>cut_spline_overshoot</B> = <I>.TRUE.</I> (switched on
    999                         by default) allows variable values not to exceed an interval
    1000                         defined by the respective adjacent grid points. This interval can
    1001                         be adjusted seperately for every prognostic variable (see
    1002                         initialization parameters <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>,
    1003                         <A HREF="#overshoot_limit_pt">overshoot_limit_pt</A>,
    1004                         <A HREF="#overshoot_limit_u">overshoot_limit_u</A>, etc.). This
    1005                         might be necessary in case that the default interval has a
    1006                         non-tolerable effect on the model results.&nbsp;
    1007                         </P>
    1008                         <P>Overshoots may also be removed using the parameters
    1009                         <A HREF="#ups_limit_e">ups_limit_e</A>, <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>,
    1010                         etc. as well as by applying a long-filter (see
    1011                         <A HREF="#long_filter_factor">long_filter_factor</A>).</P>
    1012                 </TD>
    1013         </TR>
    1014         <TR>
    1015                 <TD WIDTH=126>
    1016                         <P><A NAME="damp_level_1d"></A><B>damp_level_1d</B></P>
    1017                 </TD>
    1018                 <TD WIDTH=45>
    1019                         <P>R</P>
    1020                 </TD>
    1021                 <TD WIDTH=159>
    1022                         <P><I>zu(nz+1)</I></P>
    1023                 </TD>
    1024                 <TD WIDTH=1280>
    1025                         <P>Height where the damping layer begins in the 1d-model (in m).&nbsp;
    1026                                                 </P>
    1027                         <P>This parameter is used to switch on a damping layer for the
    1028                         1d-model, which is generally needed for the damping of inertia
    1029                         oscillations. Damping is done by gradually increasing the value of
    1030                         the eddy diffusivities about 10% per vertical grid level (starting
    1031                         with the value at the height given by <B>damp_level_1d</B>, or
    1032                         possibly from the next grid pint above), i.e. K<SUB>m</SUB>(k+1) =
    1033                         1.1 * K<SUB>m</SUB>(k). The values of K<SUB>m</SUB> are limited to
    1034                         10 m**2/s at maximum.&nbsp; <BR>This parameter only comes into
    1035                         effect if the 1d-model is switched on for the initialization of
    1036                         the 3d-model using <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
    1037                         = <I>'set_1d-model_profiles'</I>.
    1038                         </P>
    1039                 </TD>
    1040         </TR>
    1041         <TR>
    1042                 <TD WIDTH=126>
    1043                         <P><A NAME="dissipation_1d"></A><B>dissipation_1d</B></P>
    1044                 </TD>
    1045                 <TD WIDTH=45>
    1046                         <P>C*20</P>
    1047                 </TD>
    1048                 <TD WIDTH=159>
    1049                         <P><I>'as_in_3d_</I><BR><I>model'</I></P>
    1050                 </TD>
    1051                 <TD WIDTH=1280>
    1052                         <P>Calculation method for the energy dissipation term in the TKE
    1053                         equation of the 1d-model.<BR><BR>By default the dissipation is
    1054                         calculated as in the 3d-model using diss = (0.19 + 0.74 * l /
    1055                         l_grid) * e**1.5 / l.<BR><BR>Setting <B>dissipation_1d</B> =
    1056                         <I>'detering'</I> forces the dissipation to be calculated as diss
    1057                         = 0.064 * e**1.5 / l.</P>
    1058                 </TD>
    1059         </TR>
    1060         <TR>
    1061                 <TD WIDTH=126>
    1062                         <P><A NAME="dp_external"></A><B>dp_external</B></P>
    1063                 </TD>
    1064                 <TD WIDTH=45>
    1065                         <P>L</P>
    1066                 </TD>
    1067                 <TD WIDTH=159>
    1068                         <P><I>.F.</I></P>
    1069                 </TD>
    1070                 <TD WIDTH=1280>
    1071                         <P>External pressure gradient switch.<BR><BR>This parameter is
    1072                         used to switch on/off an external pressure gradient as driving
    1073                         force. The external pressure gradient is controlled by the
    1074                         parameters <A HREF="#dp_smooth">dp_smooth</A>, <A HREF="#dp_level_b">dp_level_b</A>
    1075                         and <A HREF="#dpdxy">dpdxy</A>.<BR><BR>Note that&nbsp;<B>dp_external</B>
    1076                         = <I>.T.</I> requires <A HREF="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</A>
    1077                         = <I>.F. </I>It is normally recommended to disable the Coriolis
    1078                         force by setting <A HREF="l#omega">omega</A> = 0.0.</P>
    1079                 </TD>
    1080         </TR>
    1081         <TR>
    1082                 <TD WIDTH=126>
    1083                         <P><A NAME="dp_smooth"></A><B>dp_smooth</B></P>
    1084                 </TD>
    1085                 <TD WIDTH=45>
    1086                         <P>L</P>
    1087                 </TD>
    1088                 <TD WIDTH=159>
    1089                         <P><I>.F.</I></P>
    1090                 </TD>
    1091                 <TD WIDTH=1280>
    1092                         <P>Vertically smooth the external pressure gradient using a
    1093                         sinusoidal smoothing function.<BR><BR>This parameter only applies
    1094                         if <A HREF="#dp_external">dp_external</A> = <I>.T. </I>. It is
    1095                         useful in combination with&nbsp;<A HREF="#dp_level_b">dp_level_b</A>
    1096                         &gt;&gt; 0 to generate a non-accelerated boundary layer well
    1097                         below&nbsp;<A HREF="#dp_level_b">dp_level_b</A>.</P>
    1098                 </TD>
    1099         </TR>
    1100         <TR>
    1101                 <TD WIDTH=126>
    1102                         <P><A NAME="dp_level_b"></A><B>dp_level_b</B></P>
    1103                 </TD>
    1104                 <TD WIDTH=45>
    1105                         <P>R</P>
    1106                 </TD>
    1107                 <TD WIDTH=159>
    1108                         <P><I>0.0</I></P>
    1109                 </TD>
    1110                 <TD WIDTH=1280>
    1111                         <P><FONT SIZE=3>Lower limit of the vertical range for which the
    1112                         external pressure gradient is applied (</FONT>in <FONT SIZE=3>m).</FONT><BR><BR>This
    1113                         parameter only applies if <A HREF="#dp_external">dp_external</A> =
    1114                         <I>.T. </I><SPAN LANG="en-GB">It must hold the condition zu(0) &lt;=
    1115                         </SPAN><SPAN LANG="en-GB"><B>dp_level_b</B></SPAN> <SPAN LANG="en-GB">&lt;=
    1116                         zu(<A HREF="#nz">nz</A>).&nbsp;</SPAN>It can be used in
    1117                         combination with&nbsp;<A HREF="#dp_smooth">dp_smooth</A> = <I>.T.</I>
    1118                         to generate a non-accelerated boundary layer well below&nbsp;<B>dp_level_b</B>
    1119                         if&nbsp;<B>dp_level_b</B> &gt;&gt; 0.<BR><BR>Note that there is no
    1120                         upper limit of the vertical range because the external pressure
    1121                         gradient is always applied up to the top of the model domain.</P>
    1122                 </TD>
    1123         </TR>
    1124         <TR>
    1125                 <TD WIDTH=126>
    1126                         <P><A NAME="dpdxy"></A><B>dpdxy</B></P>
    1127                 </TD>
    1128                 <TD WIDTH=45>
    1129                         <P>R(2)</P>
    1130                 </TD>
    1131                 <TD WIDTH=159>
    1132                         <P><I>2 * 0.0</I></P>
    1133                 </TD>
    1134                 <TD WIDTH=1280>
    1135                         <P>Values of the external pressure gradient applied in x- and
    1136                         y-direction, respectively (in Pa/m).<BR><BR>This parameter only
    1137                         applies if <A HREF="#dp_external">dp_external</A> = <I>.T. </I>It
    1138                         sets the pressure gradient values. Negative values mean an
    1139                         acceleration, positive values mean deceleration. For example,
    1140                         <B>dpdxy</B> = -0.0002, 0.0, drives the flow in positive
    1141                         x-direction,
    1142                         </P>
    1143                 </TD>
    1144         </TR>
    1145         <TR>
    1146                 <TD WIDTH=126>
    1147                         <P><A NAME="drag_coefficient"></A><B>drag_coefficient</B></P>
    1148                 </TD>
    1149                 <TD WIDTH=45>
    1150                         <P>R</P>
    1151                 </TD>
    1152                 <TD WIDTH=159>
    1153                         <P><I>0.0</I></P>
    1154                 </TD>
    1155                 <TD WIDTH=1280>
    1156                         <P>Drag coefficient used in the plant canopy model.<BR><BR>This
    1157                         parameter has to be non-zero, if the parameter <A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A>
    1158                         is set <I>.T.</I>.</P>
    1159                 </TD>
    1160         </TR>
    1161         <TR>
    1162                 <TD WIDTH=126>
    1163                         <P><A NAME="dt"></A><B>dt</B></P>
    1164                 </TD>
    1165                 <TD WIDTH=45>
    1166                         <P>R</P>
    1167                 </TD>
    1168                 <TD WIDTH=159>
    1169                         <P><I>variable</I></P>
    1170                 </TD>
    1171                 <TD WIDTH=1280>
    1172                         <P>Time step for the 3d-model (in s).&nbsp;
    1173                         </P>
    1174                         <P>By default, (i.e. if a Runge-Kutta scheme is used, see
    1175                         <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>) the value of the
    1176                         time step is calculating after each time step (following the time
    1177                         step criteria) and used for the next step.</P>
    1178                         <P>If the user assigns <B>dt</B> a value, then the time step is
    1179                         fixed to this value throughout the whole run (whether it fulfills
    1180                         the time step criteria or not). However, changes are allowed for
    1181                         restart runs, because <B>dt</B> can also be used as a <A HREF="chapter_4.2.html#dt_laufparameter">run
    1182                         parameter</A>.&nbsp;
    1183                         </P>
    1184                         <P>In case that the calculated time step meets the condition</P>
    1185                         <UL>
    1186                                 <P><B>dt</B> &lt; 0.00001 * <A HREF="chapter_4.2.html#dt_max">dt_max</A>
    1187                                 (with dt_max = 20.0)</P>
    1188                         </UL>
    1189                         <P>the simulation will be aborted. Such situations usually arise
    1190                         in case of any numerical problem / instability which causes a
    1191                         non-realistic increase of the wind speed.&nbsp;
    1192                         </P>
    1193                         <P>A small time step due to a large mean horizontal windspeed
    1194                         speed may be enlarged by using a coordinate transformation (see
    1195                         <A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>), in
    1196                         order to spare CPU time.</P>
    1197                         <P>If the leapfrog timestep scheme is used (see <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>)
    1198                         a temporary time step value dt_new is calculated first, with
    1199                         dt_new = <A HREF="chapter_4.2.html#fcl_factor">cfl_factor</A> *
    1200                         dt_crit where dt_crit is the maximum timestep allowed by the CFL
    1201                         and diffusion condition. Next it is examined whether dt_new
    1202                         exceeds or falls below the value of the previous timestep by at
    1203                         least +5 % / -2%. If it is smaller, <B>dt</B> = dt_new is
    1204                         immediately used for the next timestep. If it is larger, then <B>dt
    1205                         </B>= 1.02 * dt_prev (previous timestep) is used as the new
    1206                         timestep, however the time step is only increased if the last
    1207                         change of the time step is dated back at least 30 iterations. If
    1208                         dt_new is located in the interval mentioned above, then dt does
    1209                         not change at all. By doing so, permanent time step changes as
    1210                         well as large sudden changes (increases) in the time step are
    1211                         avoided.</P>
    1212                 </TD>
    1213         </TR>
    1214         <TR>
    1215                 <TD WIDTH=126>
    1216                         <P><A NAME="dt_pr_1d"></A><B>dt_pr_1d</B></P>
    1217                 </TD>
    1218                 <TD WIDTH=45>
    1219                         <P>R</P>
    1220                 </TD>
    1221                 <TD WIDTH=159>
    1222                         <P><I>9999999.9</I></P>
    1223                 </TD>
    1224                 <TD WIDTH=1280>
    1225                         <P>Temporal interval of vertical profile output of the 1D-model
    1226                         (in s).&nbsp;
    1227                         </P>
    1228                         <P>Data are written in ASCII format to file <A HREF="chapter_3.4.html#LIST_PROFIL_1D">LIST_PROFIL_1D</A>.
    1229                         This parameter is only in effect if the 1d-model has been switched
    1230                         on for the initialization of the 3d-model with
    1231                         <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> =
    1232                         <I>'set_1d-model_profiles'</I>.</P>
    1233                 </TD>
    1234         </TR>
    1235         <TR>
    1236                 <TD WIDTH=126>
    1237                         <P><A NAME="dt_run_control_1d"></A><B>dt_run_control_1d</B></P>
    1238                 </TD>
    1239                 <TD WIDTH=45>
    1240                         <P>R</P>
    1241                 </TD>
    1242                 <TD WIDTH=159>
    1243                         <P><I>60.0</I></P>
    1244                 </TD>
    1245                 <TD WIDTH=1280>
    1246                         <P>Temporal interval of runtime control output of the 1d-model (in
    1247                         s).&nbsp;
    1248                         </P>
    1249                         <P>Data are written in ASCII format to file <A HREF="chapter_3.4.html#RUN_CONTROL">RUN_CONTROL</A>.
    1250                         This parameter is only in effect if the 1d-model is switched on
    1251                         for the initialization of the 3d-model with <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
    1252                         = <I>'set_1d-model_profiles'</I>.</P>
    1253                 </TD>
    1254         </TR>
    1255         <TR>
    1256                 <TD WIDTH=126>
    1257                         <P><A NAME="dx"></A><B>dx</B></P>
    1258                 </TD>
    1259                 <TD WIDTH=45>
    1260                         <P>R</P>
    1261                 </TD>
    1262                 <TD WIDTH=159>
    1263                         <P><I>1.0</I></P>
    1264                 </TD>
    1265                 <TD WIDTH=1280>
    1266                         <P>Horizontal grid spacing along the x-direction (in m).&nbsp;
    1267                         </P>
    1268                         <P>Along x-direction only a constant grid spacing is allowed.</P>
    1269                         <P>For <A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A> this parameter
    1270                         must be&nbsp;equal in both parameter files <A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN</FONT></A>
    1271                         and&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>.</P>
    1272                 </TD>
    1273         </TR>
    1274         <TR>
    1275                 <TD WIDTH=126>
    1276                         <P><A NAME="dy"></A><B>dy</B></P>
    1277                 </TD>
    1278                 <TD WIDTH=45>
    1279                         <P>R</P>
    1280                 </TD>
    1281                 <TD WIDTH=159>
    1282                         <P><I>1.0</I></P>
    1283                 </TD>
    1284                 <TD WIDTH=1280>
    1285                         <P>Horizontal grid spacing along the y-direction (in m).&nbsp;
    1286                         </P>
    1287                         <P>Along y-direction only a constant grid spacing is allowed.</P>
    1288                         <P>For <A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A> this parameter
    1289                         must be&nbsp;equal in both parameter files <A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN</FONT></A>
    1290                         and&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>.</P>
    1291                 </TD>
    1292         </TR>
    1293         <TR>
    1294                 <TD WIDTH=126>
    1295                         <P><A NAME="dz"></A><B>dz</B></P>
    1296                 </TD>
    1297                 <TD WIDTH=45>
    1298                         <P>R</P>
    1299                 </TD>
    1300                 <TD WIDTH=159>
    1301                         <P><BR>
    1302                         </P>
    1303                 </TD>
    1304                 <TD WIDTH=1280>
    1305                         <P>Vertical grid spacing (in m).&nbsp;
    1306                         </P>
    1307                         <P>This parameter must be assigned by the user, because no default
    1308                         value is given.</P>
    1309                         <P>By default, the model uses constant grid spacing along
    1310                         z-direction, but it can be stretched using the parameters
    1311                         <A HREF="#dz_stretch_level">dz_stretch_level</A> and
    1312                         <A HREF="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</A>. In case of
    1313                         stretching, a maximum allowed grid spacing can be given by <A HREF="#dz_max">dz_max</A>.</P>
    1314                         <P>Assuming a constant <B>dz</B>, the scalar levels (zu) are
    1315                         calculated directly by:&nbsp;
    1316                         </P>
    1317                         <UL>
    1318                                 <P>zu(0) = - dz * 0.5&nbsp; <BR>zu(1) = dz * 0.5</P>
    1319                         </UL>
    1320                         <P>The w-levels lie half between them:&nbsp;
    1321                         </P>
    1322                         <UL>
    1323                                 <P>zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5</P>
    1324                         </UL>
    1325                 </TD>
    1326         </TR>
    1327         <TR>
    1328                 <TD WIDTH=126>
    1329                         <P><A NAME="dz_max"></A><B>dz_max</B></P>
    1330                 </TD>
    1331                 <TD WIDTH=45>
    1332                         <P>R</P>
    1333                 </TD>
    1334                 <TD WIDTH=159>
    1335                         <P><I>9999999.9</I></P>
    1336                 </TD>
    1337                 <TD WIDTH=1280>
    1338                         <P>Allowed maximum vertical grid spacing (in m).<BR><BR>If the
    1339                         vertical grid is stretched (see <A HREF="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</A>
    1340                         and <A HREF="#dz_stretch_level">dz_stretch_level</A>), <B>dz_max</B>
    1341                         can be used to limit the vertical grid spacing.</P>
    1342                 </TD>
    1343         </TR>
    1344         <TR>
    1345                 <TD WIDTH=126>
    1346                         <P><A NAME="dz_stretch_factor"></A><B>dz_stretch_factor</B></P>
    1347                 </TD>
    1348                 <TD WIDTH=45>
    1349                         <P>R</P>
    1350                 </TD>
    1351                 <TD WIDTH=159>
    1352                         <P><I>1.08</I></P>
    1353                 </TD>
    1354                 <TD WIDTH=1280>
    1355                         <P>Stretch factor for a vertically stretched grid (see
    1356                         <A HREF="#dz_stretch_level">dz_stretch_level</A>).&nbsp;
    1357                         </P>
    1358                         <P>The stretch factor should not exceed a value of approx. 1.10 -
    1359                         1.12, otherwise the discretization errors due to the stretched
    1360                         grid not negligible any more. (refer Kalnay de Rivas)</P>
    1361                 </TD>
    1362         </TR>
    1363         <TR>
    1364                 <TD WIDTH=126>
    1365                         <P><A NAME="dz_stretch_level"></A><B>dz_stretch_level</B></P>
    1366                 </TD>
    1367                 <TD WIDTH=45>
    1368                         <P>R</P>
    1369                 </TD>
    1370                 <TD WIDTH=159>
    1371                         <P><I>100000.0</I></P>
    1372                 </TD>
    1373                 <TD WIDTH=1280>
    1374                         <P>Height level above/below which the grid is to be stretched
    1375                         vertically (in m).&nbsp;
    1376                         </P>
    1377                         <P>For <A HREF="#ocean">ocean</A> = .F., <B>dz_stretch_level </B>is
    1378                         the height level (in m)&nbsp;<B>above </B>which the grid is to be
    1379                         stretched vertically. The vertical grid spacings <A HREF="#dz">dz</A>
    1380                         above this level are calculated as&nbsp;
    1381                         </P>
    1382                         <UL>
    1383                                 <P><B>dz</B>(k+1) = <B>dz</B>(k) * <A HREF="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</A></P>
    1384                         </UL>
    1385                         <P>and used as spacings for the scalar levels (zu). The w-levels
    1386                         are then defined as:&nbsp;
    1387                         </P>
    1388                         <UL>
    1389                                 <P>zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5.
    1390                                 </P>
    1391                         </UL>
    1392                         <P>For <A HREF="#ocean">ocean</A> = .T., <B>dz_stretch_level </B>is
    1393                         the height level (in m, negative) <B>below</B> which the grid is
    1394                         to be stretched vertically. The vertical grid spacings <A HREF="#dz">dz</A>
    1395                         below this level are calculated correspondingly as
    1396                         </P>
    1397                         <UL>
    1398                                 <P><B>dz</B>(k-1) = <B>dz</B>(k) * <A HREF="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</A>.</P>
    1399                         </UL>
    1400                 </TD>
    1401         </TR>
    1402         <TR>
    1403                 <TD WIDTH=126>
    1404                         <P><A NAME="e_init"></A><B>e_init</B></P>
    1405                 </TD>
    1406                 <TD WIDTH=45>
    1407                         <P>R</P>
    1408                 </TD>
    1409                 <TD WIDTH=159>
    1410                         <P><I>0.0</I></P>
    1411                 </TD>
    1412                 <TD WIDTH=1280>
    1413                         <P>Initial subgrid-scale TKE in m<SUP>2</SUP>s<SUP>-2</SUP>.<BR><BR>This
    1414                         option prescribes an initial&nbsp;subgrid-scale TKE from which the
    1415                         initial diffusion coefficients K<SUB>m</SUB> and K<SUB>h</SUB>
    1416                         will be calculated if <B>e_init</B> is positive. This option only
    1417                         has an effect if&nbsp;<A HREF="#km_constant">km_constant</A> is
    1418                         not set.</P>
    1419                 </TD>
    1420         </TR>
    1421         <TR>
    1422                 <TD WIDTH=126>
    1423                         <P><A NAME="e_min"></A><B>e_min</B></P>
    1424                 </TD>
    1425                 <TD WIDTH=45>
    1426                         <P>R</P>
    1427                 </TD>
    1428                 <TD WIDTH=159>
    1429                         <P><I>0.0</I></P>
    1430                 </TD>
    1431                 <TD WIDTH=1280>
    1432                         <P>Minimum subgrid-scale TKE in m<SUP>2</SUP>s<SUP>-2</SUP>.<BR><BR>This
    1433                         option&nbsp;adds artificial viscosity to the flow by ensuring that
    1434                         the subgrid-scale TKE does not fall below the minimum threshold
    1435                         <B>e_min</B>.</P>
    1436                 </TD>
    1437         </TR>
    1438         <TR>
    1439                 <TD WIDTH=126>
    1440                         <P><A NAME="end_time_1d"></A><B>end_time_1d</B></P>
    1441                 </TD>
    1442                 <TD WIDTH=45>
    1443                         <P>R</P>
    1444                 </TD>
    1445                 <TD WIDTH=159>
    1446                         <P><I>864000.0</I></P>
    1447                 </TD>
    1448                 <TD WIDTH=1280>
    1449                         <P>Time to be simulated for the 1d-model (in s).&nbsp;
    1450                         </P>
    1451                         <P>The default value corresponds to a simulated time of 10 days.
    1452                         Usually, after such a period the inertia oscillations have
    1453                         completely decayed and the solution of the 1d-model can be
    1454                         regarded as stationary (see <A HREF="#damp_level_1d">damp_level_1d</A>).
    1455                         This parameter is only in effect if the 1d-model is switched on
    1456                         for the initialization of the 3d-model with <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
    1457                         = <I>'set_1d-model_profiles'</I>.</P>
    1458                 </TD>
    1459         </TR>
    1460         <TR>
    1461                 <TD WIDTH=126>
    1462                         <P><A NAME="fft_method"></A><B>fft_method</B></P>
    1463                 </TD>
    1464                 <TD WIDTH=45>
    1465                         <P>C * 20</P>
    1466                 </TD>
    1467                 <TD WIDTH=159>
    1468                         <P><I>'system-</I><BR><I>specific'</I></P>
    1469                 </TD>
    1470                 <TD WIDTH=1280>
    1471                         <P>FFT-method to be used.</P>
    1472                         <P><BR>The fast fourier transformation (FFT) is used for solving
    1473                         the perturbation pressure equation with a direct method (see
    1474                         <A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>) and for
    1475                         calculating power spectra (see optional software packages, section
    1476                         <A HREF="chapter_4.2.html#spectra_package">4.2</A>).</P>
    1477                         <P><BR>By default, system-specific, optimized routines from
    1478                         external vendor libraries are used. However, these are available
    1479                         only on certain computers and there are more or less severe
    1480                         restrictions concerning the number of gridpoints to be used with
    1481                         them.</P>
    1482                         <P>There are two other PALM internal methods available on every
    1483                         machine (their respective source code is part of the PALM source
    1484                         code):</P>
    1485                         <P>1.: The <B>Temperton</B>-method from Clive Temperton (ECWMF)
    1486                         which is computationally very fast and switched on with <B>fft_method</B>
    1487                         = <I>'temperton-algorithm'</I>. The number of horizontal
    1488                         gridpoints (nx+1, ny+1) to be used with this method must be
    1489                         composed of prime factors 2, 3 and 5.</P>
    1490                         <P>2.: The <B>Singleton</B>-method which is very slow but has no
    1491                         restrictions concerning the number of gridpoints to be used with,
    1492                         switched on with <B>fft_method</B> = <I>'singleton-algorithm'</I>.
    1493                                                 </P>
    1494                 </TD>
    1495         </TR>
    1496         <TR>
    1497                 <TD WIDTH=126>
    1498                         <P><A NAME="galilei_transformation"></A><B>galilei_transformation</B></P>
    1499                 </TD>
    1500                 <TD WIDTH=45>
    1501                         <P>L</P>
    1502                 </TD>
    1503                 <TD WIDTH=159>
    1504                         <P><I>.F.</I></P>
    1505                 </TD>
    1506                 <TD WIDTH=1280>
    1507                         <P>Application of a Galilei-transformation to the coordinate
    1508                         system of the model.</P>
    1509                         <P>With <B>galilei_transformation</B> = <I>.T.,</I> a so-called
    1510                         Galilei-transformation is switched on which ensures that the
    1511                         coordinate system of the model is moved along with the
    1512                         geostrophical wind. Alternatively, the model domain can be moved
    1513                         along with the averaged horizontal wind (see
    1514                         <A HREF="#use_ug_for_galilei_tr">use_ug_for_galilei_tr</A>, this
    1515                         can and will naturally change in time). With this method,
    1516                         numerical inaccuracies of the Piascek - Williams - scheme
    1517                         (concerns in particular the momentum advection) are minimized.
    1518                         Beyond that, in the majority of cases the lower relative
    1519                         velocities in the moved system permit a larger time step (<A HREF="#dt">dt</A>).
    1520                         Switching the transformation on is only worthwhile if the
    1521                         geostrophical wind (ug, vg) and the averaged horizontal wind
    1522                         clearly deviate from the value 0. In each case, the distance the
    1523                         coordinate system has been moved is written to the file
    1524                         <A HREF="chapter_3.4.html#RUN_CONTROL">RUN_CONTROL</A>.&nbsp;
    1525                         </P>
    1526                         <P>Non-cyclic lateral boundary conditions (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
    1527                         and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>), the specification of a gestrophic
    1528                         wind that is not constant with height as well as e.g. stationary
    1529                         inhomogeneities at the bottom boundary do not allow the use of
    1530                         this transformation.</P>
    1531                 </TD>
    1532         </TR>
    1533         <TR>
    1534                 <TD WIDTH=126>
    1535                         <P><A NAME="grid_matching"></A><B>grid_matching</B></P>
    1536                 </TD>
    1537                 <TD WIDTH=45>
    1538                         <P>C * 6</P>
    1539                 </TD>
    1540                 <TD WIDTH=159>
    1541                         <P><I>'strict'</I></P>
    1542                 </TD>
    1543                 <TD WIDTH=1280>
    1544                         <P>Variable to adjust the subdomain sizes in parallel runs.<BR><BR>For
    1545                         <B>grid_matching</B> = <I>'strict'</I>, the subdomains are forced
    1546                         to have an identical size on all processors. In this case the
    1547                         processor numbers in the respective directions of the virtual
    1548                         processor net must fulfill certain divisor conditions concerning
    1549                         the grid point numbers in the three directions (see <A HREF="#nx">nx</A>,
    1550                         <A HREF="#ny">ny</A> and <A HREF="#nz">nz</A>). Advantage of this
    1551                         method is that all PEs bear the same computational load.<BR><BR>There
    1552                         is no such restriction by default, because then smaller subdomains
    1553                         are allowed on those processors which form the right and/or north
    1554                         boundary of the virtual processor grid. On all other processors
    1555                         the subdomains are of same size. Whether smaller subdomains are
    1556                         actually used, depends on the number of processors and the grid
    1557                         point numbers used. Information about the respective settings are
    1558                         given in file <A HREF="../../../../../../raasch/public_html/PALM_group/home/raasch/public_html/PALM_group/doc/app/chapter_3.4.html#RUN_CONTROL">RUN_CONTROL</A>.<BR><BR>When
    1559                         using a multi-grid method for solving the Poisson equation (see
    1560                         <A HREF="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>)
    1561                         only <B>grid_matching</B> = <I>'strict'</I> is allowed.<BR><BR><B>Note:</B><BR>In
    1562                         some cases for small processor numbers there may be a very bad
    1563                         load balancing among the processors which may reduce the
    1564                         performance of the code.</P>
    1565                 </TD>
    1566         </TR>
    1567         <TR>
    1568                 <TD WIDTH=126>
    1569                         <P><A NAME="humidity"></A><B>humidity</B></P>
    1570                 </TD>
    1571                 <TD WIDTH=45>
    1572                         <P>L</P>
    1573                 </TD>
    1574                 <TD WIDTH=159>
    1575                         <P><I>.F.</I></P>
    1576                 </TD>
    1577                 <TD WIDTH=1280>
    1578                         <P>Parameter to switch on the prognostic equation for specific
    1579                         humidity q.</P>
    1580                         <P>The initial vertical profile of q can be set via parameters
    1581                         <A HREF="#q_surface">q_surface</A>, <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>
    1582                         and <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>.&nbsp;
    1583                         Boundary conditions can be set via <A HREF="#q_surface_initial_change">q_surface_initial_change</A>
    1584                         and <A HREF="#surface_waterflux">surface_waterflux</A>.</P>
    1585                         <P>If the condensation scheme is switched on (<A HREF="#cloud_physics">cloud_physics</A>
    1586                         = .TRUE.), q becomes the total liquid water content (sum of
    1587                         specific humidity and liquid water content).</P>
    1588                 </TD>
    1589         </TR>
    1590         <TR>
    1591                 <TD WIDTH=126>
    1592                         <P><A NAME="inflow_damping_height"></A><B>inflow_damping_height</B></P>
    1593                 </TD>
    1594                 <TD WIDTH=45>
    1595                         <P>R</P>
    1596                 </TD>
    1597                 <TD WIDTH=159>
    1598                         <P><I>from precursor run</I></P>
    1599                 </TD>
    1600                 <TD WIDTH=1280>
    1601                         <P>Height below which the turbulence signal is used for turbulence
    1602                         recycling (in m).<BR><BR>In case of a turbulent inflow (see
    1603                         <A HREF="#turbulent_inflow">turbulent_inflow</A>), this parameter
    1604                         defines the vertical thickness of the turbulent layer up to which
    1605                         the turbulence extracted at the recycling plane (see
    1606                         <A HREF="#recycling_width">recycling_width</A>) shall be imposed
    1607                         to the inflow. Above this level the turbulence signal is linearly
    1608                         damped to zero. The transition range within which the signal falls
    1609                         to zero is given by the parameter <A HREF="#inflow_damping_width">inflow_damping_width</A>.<BR><BR>By
    1610                         default, this height is set as the height of the convective
    1611                         boundary layer as calculated from a precursor run. See <A HREF="chapter_3.9.html">chapter
    1612                         3.9</A> about proper settings for getting this CBL height from a
    1613                         precursor run.
    1614                         </P>
    1615                 </TD>
    1616         </TR>
    1617         <TR>
    1618                 <TD WIDTH=126>
    1619                         <P><A NAME="inflow_damping_width"></A><B>inflow_damping_width</B></P>
    1620                 </TD>
    1621                 <TD WIDTH=45>
    1622                         <P>R</P>
    1623                 </TD>
    1624                 <TD WIDTH=159>
    1625                         <P><I>0.1 * <A HREF="#inflow_damping_height">inflow_damping</A></I><A HREF="#inflow_damping_height"><BR><I>_height</I></A></P>
    1626                 </TD>
    1627                 <TD WIDTH=1280>
    1628                         <P>Transition range within which the turbulance signal is damped
    1629                         to zero (in m).<BR><BR>See <A HREF="#inflow_damping_height">inflow_damping_height</A>
    1630                         for explanation.</P>
    1631                 </TD>
    1632         </TR>
    1633         <TR>
    1634                 <TD WIDTH=126>
    1635                         <P><A NAME="inflow_disturbance_begin"></A><B>inflow_disturbance_<BR>begin</B></P>
    1636                 </TD>
    1637                 <TD WIDTH=45>
    1638                         <P>I</P>
    1639                 </TD>
    1640                 <TD WIDTH=159>
    1641                         <P><I>MIN(10,</I><BR><I>nx/2 or ny/2)</I></P>
    1642                 </TD>
    1643                 <TD WIDTH=1280>
    1644                         <P>Lower limit of the horizontal range for which random
    1645                         perturbations are to be imposed on the horizontal velocity field
    1646                         (gridpoints).<BR><BR>If non-cyclic lateral boundary conditions are
    1647                         used (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>),
    1648                         this parameter gives the gridpoint number (counted horizontally
    1649                         from the inflow)&nbsp; from which on perturbations are imposed on
    1650                         the horizontal velocity field. Perturbations must be switched on
    1651                         with parameter <A HREF="chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</A>.</P>
    1652                 </TD>
    1653         </TR>
    1654         <TR>
    1655                 <TD WIDTH=126>
    1656                         <P><A NAME="inflow_disturbance_end"></A><B>inflow_disturbance_<BR>end</B></P>
    1657                 </TD>
    1658                 <TD WIDTH=45>
    1659                         <P>I</P>
    1660                 </TD>
    1661                 <TD WIDTH=159>
    1662                         <P><I>MIN(100,</I><BR><I>3/4*nx or</I><BR><I>3/4*ny)</I></P>
    1663                 </TD>
    1664                 <TD WIDTH=1280>
    1665                         <P>Upper limit of the horizontal range for which random
    1666                         perturbations are to be imposed on the horizontal velocity field
    1667                         (gridpoints).<BR><BR>If non-cyclic lateral boundary conditions are
    1668                         used (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>),
    1669                         this parameter gives the gridpoint number (counted horizontally
    1670                         from the inflow)&nbsp; unto which perturbations are imposed on the
    1671                         horizontal velocity field. Perturbations must be switched on with
    1672                         parameter <A HREF="chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</A>.</P>
    1673                 </TD>
    1674         </TR>
    1675         <TR>
    1676                 <TD WIDTH=126>
    1677                         <P><A NAME="initializing_actions"></A><B>initializing_actions</B></P>
    1678                 </TD>
    1679                 <TD WIDTH=45>
    1680                         <P>C * 100</P>
    1681                 </TD>
    1682                 <TD WIDTH=159>
    1683                         <P><BR>
    1684                         </P>
    1685                 </TD>
    1686                 <TD WIDTH=1280>
    1687                         <P STYLE="font-style: normal">Initialization actions to be carried
    1688                         out.&nbsp;
    1689                         </P>
    1690                         <P STYLE="font-style: normal">This parameter does not have a
    1691                         default value and therefore must be assigned with each model run.
    1692                         For restart runs <B>initializing_actions</B> = <I>'read_restart_data'</I>
    1693                         must be set. For the initial run of a job chain the following
    1694                         values are allowed:&nbsp;
    1695                         </P>
    1696                         <P STYLE="font-style: normal"><I>'set_constant_profiles'</I>
    1697                         </P>
    1698                         <UL>
    1699                                 <P>A horizontal wind profile consisting of linear sections (see
    1700                                 <A HREF="#ug_surface">ug_surface</A>, <A HREF="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</A>,
    1701                                 <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>
    1702                                 and <A HREF="#vg_surface">vg_surface</A>, <A HREF="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</A>,
    1703                                 <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>,
    1704                                 respectively) as well as a vertical temperature (humidity)
    1705                                 profile consisting of linear sections (see <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>,
    1706                                 <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>,
    1707                                 <A HREF="#q_surface">q_surface</A> and <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>)
    1708                                 are assumed as initial profiles. The subgrid-scale TKE is set to
    1709                                 0 but K<SUB>m</SUB> and K<SUB>h</SUB> are set to very small
    1710                                 values because otherwise no TKE would be generated.</P>
    1711                         </UL>
    1712                         <P><I>'set_1d-model_profiles' </I>
    1713                         </P>
    1714                         <UL>
    1715                                 <P>The arrays of the 3d-model are initialized with the
    1716                                 (stationary) solution of the 1d-model. These are the variables e,
    1717                                 kh, km, u, v and with Prandtl layer switched on rif, us, usws,
    1718                                 vsws. The temperature (humidity) profile consisting of linear
    1719                                 sections is set as for 'set_constant_profiles' and assumed as
    1720                                 constant in time within the 1d-model. For steering of the
    1721                                 1d-model a set of parameters with suffix &quot;_1d&quot; (e.g.
    1722                                 <A HREF="#end_time_1d">end_time_1d</A>, <A HREF="#damp_level_1d">damp_level_1d</A>)
    1723                                 is available.</P>
    1724                         </UL>
    1725                         <P><I>'by_user'</I></P>
    1726                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">The initialization of the arrays of
    1727                         the 3d-model is under complete control of the user and has to be
    1728                         done in routine <A HREF="chapter_3.5.1.html#user_init_3d_model">user_init_3d_model</A>
    1729                         of the user-interface.</P>
    1730                         <P><I>'initialize_vortex'</I>
    1731                         </P>
    1732                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">The initial velocity field of the
    1733                         3d-model corresponds to a Rankine-vortex with vertical axis. This
    1734                         setting may be used to test advection schemes. Free-slip boundary
    1735                         conditions for u and v (see <A HREF="#bc_uv_b">bc_uv_b</A>,
    1736                         <A HREF="#bc_uv_t">bc_uv_t</A>) are necessary. In order not to
    1737                         distort the vortex, an initial horizontal wind profile constant
    1738                         with height is necessary (to be set by <B>initializing_actions</B>
    1739                         = <I>'set_constant_profiles'</I>) and some other conditions have
    1740                         to be met (neutral stratification, diffusion must be switched off,
    1741                         see <A HREF="#km_constant">km_constant</A>). The center of the
    1742                         vortex is located at jc = (nx+1)/2. It extends from k = 0 to k =
    1743                         nz+1. Its radius is 8 * <A HREF="#dx">dx</A> and the exponentially
    1744                         decaying part ranges to 32 * <A HREF="#dx">dx</A> (see
    1745                         init_rankine.f90).
    1746                         </P>
    1747                         <P><I>'initialize_ptanom'</I>
    1748                         </P>
    1749                         <UL>
    1750                                 <P>A 2d-Gauss-like shape disturbance (x,y) is added to the
    1751                                 initial temperature field with radius 10.0 * <A HREF="#dx">dx</A>
    1752                                 and center at jc = (nx+1)/2. This may be used for tests of scalar
    1753                                 advection schemes (see <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>).
    1754                                 Such tests require a horizontal wind profile constant with hight
    1755                                 and diffusion switched off (see <I>'initialize_vortex'</I>).
    1756                                 Additionally, the buoyancy term must be switched of in the
    1757                                 equation of motion&nbsp; for w (this requires the user to comment
    1758                                 out the call of <FONT FACE="monospace">buoyancy</FONT> in the
    1759                                 source code of <FONT FACE="monospace">prognostic_equations.f90</FONT>).</P>
    1760                         </UL>
    1761                         <P><I>'cyclic_fill'</I></P>
    1762                         <P STYLE="margin-left: 0.42in"><SPAN STYLE="font-style: normal">Here,
    1763                         3d-data from a precursor run are read by the initial (main) run.
    1764                         The precursor run is allowed to have a smaller domain along x and
    1765                         y compared with the main run. Also, different numbers of
    1766                         processors can be used for these two runs. Limitations are that
    1767                         the precursor run must use cyclic horizontal boundary conditions
    1768                         and that the number of vertical grid points, <A HREF="#nz">nz</A>,
    1769                         must be same for the precursor run and the main run. If the total
    1770                         domain of the main run is larger than that of the precursor run,
    1771                         the domain is filled by cyclic repetition&nbsp;of the (cyclic)
    1772                         precursor data. This initialization method is recommended if a
    1773                         turbulent inflow is used (see <A HREF="#turbulent_inflow">turbulent_inflow</A>).
    1774                         3d-data must be made available to the run by activating an
    1775                         appropriate file connection statement for local file BININ. See
    1776                         <A HREF="chapter_3.9.html">chapter 3.9</A> for more details, where
    1777                         usage of a turbulent inflow is explained. </SPAN>
    1778                         </P>
    1779                         <P STYLE="font-style: normal">Values may be combined, e.g.
    1780                         <B>initializing_actions</B> = <I>'set_constant_profiles
    1781                         initialize_vortex'</I>, but the values of <I>'set_constant_profiles'</I>,
    1782                         <I>'set_1d-model_profiles'</I> , and <I>'by_user'</I> must not be
    1783                         given at the same time.</P>
    1784                 </TD>
    1785         </TR>
    1786         <TR>
    1787                 <TD WIDTH=126>
    1788                         <P><A NAME="km_constant"></A><B>km_constant</B></P>
    1789                 </TD>
    1790                 <TD WIDTH=45>
    1791                         <P>R</P>
    1792                 </TD>
    1793                 <TD WIDTH=159>
    1794                         <P><I>variable<BR>(computed from TKE)</I></P>
    1795                 </TD>
    1796                 <TD WIDTH=1280>
    1797                         <P>Constant eddy diffusivities are used (laminar simulations).&nbsp;
    1798                                                 </P>
    1799                         <P>If this parameter is specified, both in the 1d and in the
    1800                         3d-model constant values for the eddy diffusivities are used in
    1801                         space and time with K<SUB>m</SUB> = <B>km_constant</B> and K<SUB>h</SUB>
    1802                         = K<SUB>m</SUB> / <A HREF="chapter_4.2.html#prandtl_number">prandtl_number</A>.
    1803                         The prognostic equation for the subgrid-scale TKE is switched off.
    1804                         Constant eddy diffusivities are only allowed with the Prandtl
    1805                         layer (<A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>) switched off.</P>
    1806                 </TD>
    1807         </TR>
    1808         <TR>
    1809                 <TD WIDTH=126>
    1810                         <P><A NAME="km_damp_max"></A><B>km_damp_max</B></P>
    1811                 </TD>
    1812                 <TD WIDTH=45>
    1813                         <P>R</P>
    1814                 </TD>
    1815                 <TD WIDTH=159>
    1816                         <P><I>0.5*(dx or dy)</I></P>
    1817                 </TD>
    1818                 <TD WIDTH=1280>
    1819                         <P>Maximum diffusivity used for filtering the velocity field in
    1820                         the vicinity of the outflow (in m<SUP>2</SUP>/s).<BR><BR>When
    1821                         using non-cyclic lateral boundaries (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
    1822                         or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>), a smoothing has to be applied to
    1823                         the velocity field in the vicinity of the outflow in order to
    1824                         suppress any reflections of outgoing disturbances. Smoothing is
    1825                         done by increasing the eddy diffusivity along the horizontal
    1826                         direction which is perpendicular to the outflow boundary. Only
    1827                         velocity components parallel to the outflow boundary are filtered
    1828                         (e.g. v and w, if the outflow is along x). Damping is applied from
    1829                         the bottom to the top of the domain.<BR><BR>The horizontal range
    1830                         of the smoothing is controlled by <A HREF="#outflow_damping_width">outflow_damping_width</A>
    1831                         which defines the number of gridpoints (counted from the outflow
    1832                         boundary) from where on the smoothing is applied. Starting from
    1833                         that point, the eddy diffusivity is linearly increased (from zero
    1834                         to its maximum value given by <B>km_damp_max</B>) until half of
    1835                         the damping range width, from where it remains constant up to the
    1836                         outflow boundary. If at a certain grid point the eddy diffusivity
    1837                         calculated from the flow field is larger than as described above,
    1838                         it is used instead.<BR><BR>The default value of <B>km_damp_max</B>
    1839                         has been empirically proven to be sufficient.</P>
    1840                 </TD>
    1841         </TR>
    1842         <TR>
    1843                 <TD WIDTH=126>
    1844                         <P><A NAME="lad_surface"></A><B>lad_surface</B></P>
    1845                 </TD>
    1846                 <TD WIDTH=45>
    1847                         <P>R</P>
    1848                 </TD>
    1849                 <TD WIDTH=159>
    1850                         <P><I>0.0</I></P>
    1851                 </TD>
    1852                 <TD WIDTH=1280>
    1853                         <P>Surface value of the leaf area density (in m<SUP>2</SUP>/m<SUP>3</SUP>).<BR><BR>This
    1854                         parameter assigns the value of the leaf area density <B>lad</B> at
    1855                         the surface (k=0)<B>.</B> Starting from this value, the leaf area
    1856                         density profile is constructed with <A HREF="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</A>
    1857                         and <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level
    1858                         </A>.</P>
    1859                 </TD>
    1860         </TR>
    1861         <TR>
    1862                 <TD WIDTH=126>
    1863                         <P><A NAME="lad_vertical_gradient"></A><B>lad_vertical_gradient</B></P>
    1864                 </TD>
    1865                 <TD WIDTH=45>
    1866                         <P>R (10)</P>
    1867                 </TD>
    1868                 <TD WIDTH=159>
    1869                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    1870                 </TD>
    1871                 <TD WIDTH=1280>
    1872                         <P>Gradient(s) of the leaf area density (in&nbsp;m<SUP>2</SUP>/m<SUP>4</SUP>).</P>
    1873                         <P>This leaf area density gradient holds starting from the height&nbsp;
    1874                         level defined by <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>
    1875                         (precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt;
    1876                         lad_vertical_gradient_level, lad(k) is set: lad(k) = lad(k-1) +
    1877                         dzu(k) * <B>lad_vertical_gradient</B>) up to the level defined by
    1878                         <A HREF="#pch_index">pch_index</A>. Above that level lad(k) will
    1879                         automatically set to 0.0. A total of 10 different gradients for 11
    1880                         height intervals (10 intervals if <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>(1)
    1881                         = <I>0.0</I>) can be assigned. The leaf area density at the
    1882                         surface is assigned via <A HREF="#lad_surface">lad_surface</A>.&nbsp;
    1883                                                 </P>
    1884                 </TD>
    1885         </TR>
    1886         <TR>
    1887                 <TD WIDTH=126>
    1888                         <P><A NAME="lad_vertical_gradient_level"></A><B>lad_vertical_gradient_level</B></P>
    1889                 </TD>
    1890                 <TD WIDTH=45>
    1891                         <P>R (10)</P>
    1892                 </TD>
    1893                 <TD WIDTH=159>
    1894                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    1895                 </TD>
    1896                 <TD WIDTH=1280>
    1897                         <P>Height level from which on the&nbsp;gradient of the leaf area
    1898                         density defined by <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>
    1899                         is effective (in m).<BR><BR>The height levels have to be assigned
    1900                         in ascending order. The default values result in a leaf area
    1901                         density that is constant with height uup to the top of the plant
    1902                         canopy layer defined by <A HREF="#pch_index">pch_index</A>. For
    1903                         the piecewise construction of temperature profiles see
    1904                         <A HREF="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</A>.</P>
    1905                 </TD>
    1906         </TR>
    1907         <TR>
    1908                 <TD WIDTH=126>
    1909                         <P><A NAME="leaf_surface_concentration"></A><B>leaf_surface_concentration</B></P>
    1910                 </TD>
    1911                 <TD WIDTH=45>
    1912                         <P>R</P>
    1913                 </TD>
    1914                 <TD WIDTH=159>
    1915                         <P><I>0.0</I></P>
    1916                 </TD>
    1917                 <TD WIDTH=1280>
    1918                         <P>Concentration of a passive scalar at the surface of a leaf (in
    1919                         K m/s).<BR><BR>This parameter is only of importance in cases in
    1920                         that both, <A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A> and
    1921                         <A HREF="#passive_scalar">passive_scalar</A>, are set <I>.T.</I>.
    1922                         The value of the concentration of a passive scalar at the surface
    1923                         of a leaf is required for the parametrisation of the sources and
    1924                         sinks of scalar concentration due to the canopy.</P>
    1925                 </TD>
    1926         </TR>
    1927         <TR>
    1928                 <TD WIDTH=126>
    1929                         <P><A NAME="long_filter_factor"></A><B>long_filter_factor</B></P>
    1930                 </TD>
    1931                 <TD WIDTH=45>
    1932                         <P>R</P>
    1933                 </TD>
    1934                 <TD WIDTH=159>
    1935                         <P><I>0.0</I></P>
    1936                 </TD>
    1937                 <TD WIDTH=1280>
    1938                         <P>Filter factor for the so-called Long-filter.</P>
    1939                         <P><BR>This filter very efficiently eliminates 2-delta-waves
    1940                         sometimes cauesed by the upstream-spline scheme (see Mahrer and
    1941                         Pielke, 1978: Mon. Wea. Rev., 106, 818-830). It works in all three
    1942                         directions in space. A value of <B>long_filter_factor</B> = <I>0.01</I>
    1943                         sufficiently removes the small-scale waves without affecting the
    1944                         longer waves.</P>
    1945                         <P>By default, the filter is switched off (= <I>0.0</I>). It is
    1946                         exclusively applied to the tendencies calculated by the
    1947                         upstream-spline scheme (see <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>
    1948                         and <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>), not to the
    1949                         prognostic variables themselves. At the bottom and top boundary of
    1950                         the model domain the filter effect for vertical 2-delta-waves is
    1951                         reduced. There, the amplitude of these waves is only reduced by
    1952                         approx. 50%, otherwise by nearly 100%.&nbsp; <BR>Filter factors
    1953                         with values &gt; <I>0.01</I> also reduce the amplitudes of waves
    1954                         with wavelengths longer than 2-delta (see the paper by Mahrer and
    1955                         Pielke, quoted above).
    1956                         </P>
    1957                 </TD>
    1958         </TR>
    1959         <TR>
    1960                 <TD WIDTH=126>
    1961                         <P><A NAME="loop_optimization"></A><B>loop_optimization</B></P>
    1962                 </TD>
    1963                 <TD WIDTH=45>
    1964                         <P>C*16</P>
    1965                 </TD>
    1966                 <TD WIDTH=159>
    1967                         <P><I>see right</I></P>
    1968                 </TD>
    1969                 <TD WIDTH=1280>
    1970                         <P>Method used to optimize loops for solving the prognostic
    1971                         equations .<BR><BR>By default, the optimization method depends on
    1972                         the host on which PALM is running. On machines with vector-type
    1973                         CPUs, single 3d-loops are used to calculate each tendency term of
    1974                         each prognostic equation, while on all other machines, all
    1975                         prognostic equations are solved within one big loop over the two
    1976                         horizontal indices <FONT FACE="Courier New, Courier, monospace">i
    1977                         </FONT>and <FONT FACE="Courier New, Courier, monospace">j </FONT>(giving
    1978                         a good cache uitilization).<BR><BR>The default behaviour can be
    1979                         changed by setting either <B>loop_optimization</B> = <I>'vector'</I>
    1980                         or <B>loop_optimization</B> = <I>'cache'</I>.</P>
    1981                 </TD>
    1982         </TR>
    1983         <TR>
    1984                 <TD WIDTH=126>
    1985                         <P><A NAME="mixing_length_1d"></A><B>mixing_length_1d</B></P>
    1986                 </TD>
    1987                 <TD WIDTH=45>
    1988                         <P>C*20</P>
    1989                 </TD>
    1990                 <TD WIDTH=159>
    1991                         <P><I>'as_in_3d_</I><BR><I>model'</I></P>
    1992                 </TD>
    1993                 <TD WIDTH=1280>
    1994                         <P>Mixing length used in the 1d-model.<BR><BR>By default the
    1995                         mixing length is calculated as in the 3d-model (i.e. it depends on
    1996                         the grid spacing).<BR><BR>By setting <B>mixing_length_1d</B> =
    1997                         <I>'blackadar'</I>, the so-called Blackadar mixing length is used
    1998                         (l = kappa * z / ( 1 + kappa * z / lambda ) with the limiting
    1999                         value lambda = 2.7E-4 * u_g / f).</P>
    2000                 </TD>
    2001         </TR>
    2002         <TR>
    2003                 <TD WIDTH=126>
    2004                         <P><A NAME="momentum_advec"></A><B>momentum_advec</B></P>
    2005                 </TD>
    2006                 <TD WIDTH=45>
    2007                         <P>C * 10</P>
    2008                 </TD>
    2009                 <TD WIDTH=159>
    2010                         <P><I>'pw-scheme'</I></P>
    2011                 </TD>
    2012                 <TD WIDTH=1280>
    2013                         <P>Advection scheme to be used for the momentum equations.<BR><BR>The
    2014                         user can choose between the following schemes:<BR>&nbsp;<BR><BR><I>'pw-scheme'</I></P>
    2015                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">The scheme of Piascek and Williams
    2016                         (1970, J. Comp. Phys., 6, 392-405) with central differences in the
    2017                         form C3 is used.<BR>If intermediate Euler-timesteps are carried
    2018                         out in case of <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A> =
    2019                         <I>'leapfrog+euler'</I> the advection scheme is - for the
    2020                         Euler-timestep - automatically switched to an upstream-scheme.</P>
    2021                         <P><I>'ups-scheme'</I></P>
    2022                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">The upstream-spline scheme is used
    2023                         (see Mahrer and Pielke, 1978: Mon. Wea. Rev., 106, 818-830). In
    2024                         opposite to the Piascek-Williams scheme, this is characterized by
    2025                         much better numerical features (less numerical diffusion, better
    2026                         preservation of flow structures, e.g. vortices), but
    2027                         computationally it is much more expensive. In addition, the use of
    2028                         the Euler-timestep scheme is mandatory (<A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>
    2029                         = <I>'euler'</I>), i.e. the timestep accuracy is only of first
    2030                         order. For this reason the advection of scalar variables (see
    2031                         <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>) should then also be
    2032                         carried out with the upstream-spline scheme, because otherwise the
    2033                         scalar variables would be subject to large numerical diffusion due
    2034                         to the upstream scheme.&nbsp;
    2035                         </P>
    2036                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">Since the cubic splines used tend
    2037                         to overshoot under certain circumstances, this effect must be
    2038                         adjusted by suitable filtering and smoothing (see
    2039                         <A HREF="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</A>,
    2040                         <A HREF="#long_filter_factor">long_filter_factor</A>,
    2041                         <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>, <A HREF="#ups_limit_u">ups_limit_u</A>,
    2042                         <A HREF="#ups_limit_v">ups_limit_v</A>, <A HREF="#ups_limit_w">ups_limit_w</A>).
    2043                         This is always neccessary for runs with stable stratification,
    2044                         even if this stratification appears only in parts of the model
    2045                         domain.</P>
    2046                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">With stable stratification the
    2047                         upstream-spline scheme also produces gravity waves with large
    2048                         amplitude, which must be suitably damped (see
    2049                         <A HREF="chapter_4.2.html#rayleigh_damping_factor">rayleigh_damping_factor</A>).<BR><BR><B>Important:
    2050                         </B>The&nbsp; upstream-spline scheme is not implemented for
    2051                         humidity and passive scalars (see&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A>
    2052                         and <A HREF="#passive_scalar">passive_scalar</A>) and requires the
    2053                         use of a 2d-domain-decomposition. The last conditions severely
    2054                         restricts code optimization on several machines leading to very
    2055                         long execution times! The scheme is also not allowed for
    2056                         non-cyclic lateral boundary conditions (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
    2057                         and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>).</P>
    2058                 </TD>
    2059         </TR>
    2060         <TR>
    2061                 <TD WIDTH=126>
    2062                         <P><A NAME="netcdf_precision"></A><B>netcdf_precision</B></P>
    2063                 </TD>
    2064                 <TD WIDTH=45>
    2065                         <P>C*20<BR>(10)</P>
    2066                 </TD>
    2067                 <TD WIDTH=159>
    2068                         <P><I>single preci-</I><BR><I>sion for all</I><BR><I>output
    2069                         quan-</I><BR><I>tities</I></P>
    2070                 </TD>
    2071                 <TD WIDTH=1280>
    2072                         <P>Defines the accuracy of the NetCDF output.<BR><BR>By default,
    2073                         all NetCDF output data (see <A HREF="chapter_4.2.html#data_output_format">data_output_format</A>)
    2074                         have single precision&nbsp; (4 byte) accuracy. Double precision (8
    2075                         byte) can be choosen alternatively.<BR>Accuracy for the different
    2076                         output data (cross sections, 3d-volume data, spectra, etc.) can be
    2077                         set independently.<BR><I>'&lt;out&gt;_NF90_REAL4'</I> (single
    2078                         precision) or <I>'&lt;out&gt;_NF90_REAL8'</I> (double precision)
    2079                         are the two principally allowed values for <B>netcdf_precision</B>,
    2080                         where the string <I>'&lt;out&gt;' </I>can be chosen out of the
    2081                         following list:</P>
    2082                         <TABLE BORDER=1 CELLPADDING=2 CELLSPACING=2>
    2083                                 <TR>
    2084                                         <TD>
    2085                                                 <P><I>'xy'</I></P>
    2086                                         </TD>
    2087                                         <TD>
    2088                                                 <P>horizontal cross section</P>
    2089                                         </TD>
    2090                                 </TR>
    2091                                 <TR>
    2092                                         <TD>
    2093                                                 <P><I>'xz'</I></P>
    2094                                         </TD>
    2095                                         <TD>
    2096                                                 <P>vertical (xz) cross section</P>
    2097                                         </TD>
    2098                                 </TR>
    2099                                 <TR>
    2100                                         <TD>
    2101                                                 <P><I>'yz'</I></P>
    2102                                         </TD>
    2103                                         <TD>
    2104                                                 <P>vertical (yz) cross section</P>
    2105                                         </TD>
    2106                                 </TR>
    2107                                 <TR>
    2108                                         <TD>
    2109                                                 <P><I>'2d'</I></P>
    2110                                         </TD>
    2111                                         <TD>
    2112                                                 <P>all cross sections</P>
    2113                                         </TD>
    2114                                 </TR>
    2115                                 <TR>
    2116                                         <TD>
    2117                                                 <P><I>'3d'</I></P>
    2118                                         </TD>
    2119                                         <TD>
    2120                                                 <P>volume data</P>
    2121                                         </TD>
    2122                                 </TR>
    2123                                 <TR>
    2124                                         <TD>
    2125                                                 <P><I>'pr'</I></P>
    2126                                         </TD>
    2127                                         <TD>
    2128                                                 <P>vertical profiles</P>
    2129                                         </TD>
    2130                                 </TR>
    2131                                 <TR>
    2132                                         <TD>
    2133                                                 <P><I>'ts'</I></P>
    2134                                         </TD>
    2135                                         <TD>
    2136                                                 <P>time series, particle time series</P>
    2137                                         </TD>
    2138                                 </TR>
    2139                                 <TR>
    2140                                         <TD>
    2141                                                 <P><I>'sp'</I></P>
    2142                                         </TD>
    2143                                         <TD>
    2144                                                 <P>spectra</P>
    2145                                         </TD>
    2146                                 </TR>
    2147                                 <TR>
    2148                                         <TD>
    2149                                                 <P><I>'prt'</I></P>
    2150                                         </TD>
    2151                                         <TD>
    2152                                                 <P>particles</P>
    2153                                         </TD>
    2154                                 </TR>
    2155                                 <TR>
    2156                                         <TD>
    2157                                                 <P><I>'all'</I></P>
    2158                                         </TD>
    2159                                         <TD>
    2160                                                 <P>all output quantities</P>
    2161                                         </TD>
    2162                                 </TR>
    2163                         </TABLE>
    2164                         <P><BR><B>Example:</B><BR>If all cross section data and the
    2165                         particle data shall be output in double precision and all other
    2166                         quantities in single precision, then <B>netcdf_precision</B> =
    2167                         <I>'2d_NF90_REAL8'</I>, <I>'prt_NF90_REAL8'</I> has to be
    2168                         assigned.</P>
    2169                 </TD>
    2170         </TR>
    2171         <TR>
    2172                 <TD WIDTH=126>
    2173                         <P><A NAME="nsor_ini"></A><B>nsor_ini</B></P>
    2174                 </TD>
    2175                 <TD WIDTH=45>
    2176                         <P>I</P>
    2177                 </TD>
    2178                 <TD WIDTH=159>
    2179                         <P><I>100</I></P>
    2180                 </TD>
    2181                 <TD WIDTH=1280>
    2182                         <P>Initial number of iterations with the SOR algorithm.&nbsp;
    2183                         </P>
    2184                         <P>This parameter is only effective if the SOR algorithm was
    2185                         selected as the pressure solver scheme (<A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>
    2186                         = <I>'sor'</I>) and specifies the number of initial iterations of
    2187                         the SOR scheme (at t = 0). The number of subsequent iterations at
    2188                         the following timesteps is determined with the parameter <A HREF="#nsor">nsor</A>.
    2189                         Usually <B>nsor</B> &lt; <B>nsor_ini</B>, since in each case
    2190                         subsequent calls to <A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A>
    2191                         use the solution of the previous call as initial value. Suitable
    2192                         test runs should determine whether sufficient convergence of the
    2193                         solution is obtained with the default value and if necessary the
    2194                         value of <B>nsor_ini</B> should be changed.</P>
    2195                 </TD>
    2196         </TR>
    2197         <TR>
    2198                 <TD WIDTH=126>
    2199                         <P><A NAME="nx"></A><B>nx</B></P>
    2200                 </TD>
    2201                 <TD WIDTH=45>
    2202                         <P>I</P>
    2203                 </TD>
    2204                 <TD WIDTH=159>
    2205                         <P><BR><BR>
    2206                         </P>
    2207                 </TD>
    2208                 <TD WIDTH=1280>
    2209                         <P>Number of grid points in x-direction.&nbsp;
    2210                         </P>
    2211                         <P>A value for this parameter must be assigned. Since the lower
    2212                         array bound in PALM starts with i = 0, the actual number of grid
    2213                         points is equal to <B>nx+1</B>. In case of cyclic boundary
    2214                         conditions along x, the domain size is (<B>nx+1</B>)* <A HREF="#dx">dx</A>.</P>
    2215                         <P>For parallel runs, in case of <A HREF="#grid_matching">grid_matching</A>
    2216                         = <I>'strict'</I>, <B>nx+1</B> must be an integral multiple of the
    2217                         processor numbers (see <A HREF="#npex">npex</A> and <A HREF="#npey">npey</A>)
    2218                         along x- as well as along y-direction (due to data transposition
    2219                         restrictions).</P>
    2220                         <P>For <A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A> this parameter
    2221                         must be&nbsp;equal in both parameter files <A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN</FONT></A>
    2222                         and&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>.</P>
    2223                 </TD>
    2224         </TR>
    2225         <TR>
    2226                 <TD WIDTH=126>
    2227                         <P><A NAME="ny"></A><B>ny</B></P>
    2228                 </TD>
    2229                 <TD WIDTH=45>
    2230                         <P>I</P>
    2231                 </TD>
    2232                 <TD WIDTH=159>
    2233                         <P><BR><BR>
    2234                         </P>
    2235                 </TD>
    2236                 <TD WIDTH=1280>
    2237                         <P>Number of grid points in y-direction.&nbsp;
    2238                         </P>
    2239                         <P>A value for this parameter must be assigned. Since the lower
    2240                         array bound in PALM starts with j = 0, the actual number of grid
    2241                         points is equal to <B>ny+1</B>. In case of cyclic boundary
    2242                         conditions along y, the domain size is (<B>ny+1</B>) * <A HREF="#dy">dy</A>.</P>
    2243                         <P>For parallel runs, in case of <A HREF="#grid_matching">grid_matching</A>
    2244                         = <I>'strict'</I>, <B>ny+1</B> must be an integral multiple of the
    2245                         processor numbers (see <A HREF="#npex">npex</A> and <A HREF="#npey">npey</A>)&nbsp;
    2246                         along y- as well as along x-direction (due to data transposition
    2247                         restrictions).</P>
    2248                         <P>For <A HREF="chapter_3.8.html">coupled runs</A> this parameter
    2249                         must be&nbsp;equal in both parameter files <A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN</FONT></A>
    2250                         and&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>.</P>
    2251                 </TD>
    2252         </TR>
    2253         <TR>
    2254                 <TD WIDTH=126>
    2255                         <P><A NAME="nz"></A><B>nz</B></P>
    2256                 </TD>
    2257                 <TD WIDTH=45>
    2258                         <P>I</P>
    2259                 </TD>
    2260                 <TD WIDTH=159>
    2261                         <P><BR><BR>
    2262                         </P>
    2263                 </TD>
    2264                 <TD WIDTH=1280>
    2265                         <P>Number of grid points in z-direction.&nbsp;
    2266                         </P>
    2267                         <P>A value for this parameter must be assigned. Since the lower
    2268                         array bound in PALM starts with k = 0 and since one additional
    2269                         grid point is added at the top boundary (k = <B>nz+1</B>), the
    2270                         actual number of grid points is <B>nz+2</B>. However, the
    2271                         prognostic equations are only solved up to <B>nz</B> (u, v) or up
    2272                         to <B>nz-1</B> (w, scalar quantities). The top boundary for u and
    2273                         v is at k = <B>nz+1</B> (u, v) while at k = <B>nz</B> for all
    2274                         other quantities.&nbsp;
    2275                         </P>
    2276                         <P>For parallel runs,&nbsp; in case of <A HREF="#grid_matching">grid_matching</A>
    2277                         = <I>'strict'</I>, <B>nz</B> must be an integral multiple of the
    2278                         number of processors in x-direction (due to data transposition
    2279                         restrictions).</P>
    2280                 </TD>
    2281         </TR>
    2282         <TR>
    2283                 <TD WIDTH=126>
    2284                         <P><A NAME="ocean"></A><B>ocean</B></P>
    2285                 </TD>
    2286                 <TD WIDTH=45>
    2287                         <P>L</P>
    2288                 </TD>
    2289                 <TD WIDTH=159>
    2290                         <P><I>.F.</I></P>
    2291                 </TD>
    2292                 <TD WIDTH=1280>
    2293                         <P>Parameter to switch on&nbsp;ocean runs.<BR><BR>By default PALM
    2294                         is configured to simulate&nbsp;atmospheric flows. However,
    2295                         starting from version 3.3, <B>ocean</B> = <I>.T.</I>
    2296                         allows&nbsp;simulation of ocean turbulent flows. Setting this
    2297                         switch has several effects:</P>
    2298                         <UL>
    2299                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">An additional prognostic
    2300                                 equation for salinity is solved.
    2301                                 </P>
    2302                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">Potential temperature in
    2303                                 buoyancy and stability-related terms is replaced by potential
    2304                                 density.
    2305                                 </P>
    2306                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">Potential density is calculated
    2307                                 from the equation of state for seawater after each timestep,
    2308                                 using the algorithm proposed by Jackett et al. (2006, J. Atmos.
    2309                                 Oceanic Technol., <B>23</B>, 1709-1728).<BR>So far, only the
    2310                                 initial hydrostatic pressure is entered into this equation.
    2311                                 </P>
    2312                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">z=0 (sea surface) is assumed at
    2313                                 the model top (vertical grid index <FONT FACE="Courier New, Courier, monospace">k=nzt</FONT>
    2314                                 on the w-grid), with negative values of z indicating the depth.
    2315                                 </P>
    2316                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">Initial profiles are
    2317                                 constructed (e.g. from <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>
    2318                                 / <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</A>)
    2319                                 starting from the sea surface, using surface values&nbsp;given by
    2320                                 <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>, <A HREF="#sa_surface">sa_surface</A>,
    2321                                 <A HREF="#ug_surface">ug_surface</A>, and <A HREF="#vg_surface">vg_surface</A>.
    2322                                                                 </P>
    2323                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">Zero salinity flux is used as
    2324                                 default boundary condition at the bottom of the sea.
    2325                                 </P>
    2326                                 <LI><P>If switched on, random perturbations are by default
    2327                                 imposed to the upper model domain from zu(nzt*2/3) to zu(nzt-3).
    2328                                 </P>
    2329                         </UL>
    2330                         <P><BR>Relevant parameters to be exclusively used for steering
    2331                         ocean runs are <A HREF="#bc_sa_t">bc_sa_t</A>,
    2332                         <A HREF="#bottom_salinityflux">bottom_salinityflux</A>,
    2333                         <A HREF="#sa_surface">sa_surface</A>, <A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A>,
    2334                         <A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</A>,
    2335                         and <A HREF="#top_salinityflux">top_salinityflux</A>.<BR><BR>Section
    2336                         <A HREF="chapter_4.2.2.html">4.4.2</A> gives an example for
    2337                         appropriate settings of these and other parameters neccessary for
    2338                         ocean runs.<BR><BR><B>ocean</B> = <I>.T.</I> does not allow
    2339                         settings of <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A> =
    2340                         <I>'leapfrog'</I> or <I>'leapfrog+euler'</I> as well as
    2341                         <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> = <I>'ups-scheme'</I>.</P>
    2342                 </TD>
    2343         </TR>
    2344         <TR>
    2345                 <TD WIDTH=126>
    2346                         <P><A NAME="omega"></A><B>omega</B></P>
    2347                 </TD>
    2348                 <TD WIDTH=45>
    2349                         <P>R</P>
    2350                 </TD>
    2351                 <TD WIDTH=159>
    2352                         <P><I>7.29212E-5</I></P>
    2353                 </TD>
    2354                 <TD WIDTH=1280>
    2355                         <P>Angular velocity of the rotating system (in rad s<SUP>-1</SUP>).&nbsp;
    2356                                                 </P>
    2357                         <P>The angular velocity of the earth is set by default. The values
    2358                         of the Coriolis parameters are calculated as:&nbsp;
    2359                         </P>
    2360                         <UL>
    2361                                 <P>f = 2.0 * <B>omega</B> * sin(<A HREF="#phi">phi</A>)&nbsp; <BR>f*
    2362                                 = 2.0 * <B>omega</B> * cos(<A HREF="#phi">phi</A>)</P>
    2363                         </UL>
    2364                 </TD>
    2365         </TR>
    2366         <TR>
    2367                 <TD WIDTH=126>
    2368                         <P><A NAME="outflow_damping_width"></A><B>outflow_damping_width</B></P>
    2369                 </TD>
    2370                 <TD WIDTH=45>
    2371                         <P>I</P>
    2372                 </TD>
    2373                 <TD WIDTH=159>
    2374                         <P><I>MIN(20, nx/2</I> or <I>ny/2)</I></P>
    2375                 </TD>
    2376                 <TD WIDTH=1280>
    2377                         <P>Width of the damping range in the vicinity of the outflow
    2378                         (gridpoints).<BR><BR>When using non-cyclic lateral boundaries (see
    2379                         <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> or <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>), a
    2380                         smoothing has to be applied to the velocity field in the vicinity
    2381                         of the outflow in order to suppress any reflections of outgoing
    2382                         disturbances. This parameter controlls the horizontal range to
    2383                         which the smoothing is applied. The range is given in gridpoints
    2384                         counted from the respective outflow boundary. For further details
    2385                         about the smoothing see parameter <A HREF="#km_damp_max">km_damp_max</A>,
    2386                         which defines the magnitude of the damping.</P>
    2387                 </TD>
    2388         </TR>
    2389         <TR>
    2390                 <TD WIDTH=126>
    2391                         <P><A NAME="overshoot_limit_e"></A><B>overshoot_limit_e</B></P>
    2392                 </TD>
    2393                 <TD WIDTH=45>
    2394                         <P>R</P>
    2395                 </TD>
    2396                 <TD WIDTH=159>
    2397                         <P><I>0.0</I></P>
    2398                 </TD>
    2399                 <TD WIDTH=1280>
    2400                         <P>Allowed limit for the overshooting of subgrid-scale TKE in case
    2401                         that the upstream-spline scheme is switched on (in m<SUP>2</SUP>/s<SUP>2</SUP>).&nbsp;
    2402                                                 </P>
    2403                         <P>By deafult, if cut-off of overshoots is switched on for the
    2404                         upstream-spline scheme (see <A HREF="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</A>),
    2405                         no overshoots are permitted at all. If <B>overshoot_limit_e</B> is
    2406                         given a non-zero value, overshoots with the respective amplitude
    2407                         (both upward and downward) are allowed.&nbsp;
    2408                         </P>
    2409                         <P>Only positive values are allowed for <B>overshoot_limit_e</B>.</P>
    2410                 </TD>
    2411         </TR>
    2412         <TR>
    2413                 <TD WIDTH=126>
    2414                         <P><A NAME="overshoot_limit_pt"></A><B>overshoot_limit_pt</B></P>
    2415                 </TD>
    2416                 <TD WIDTH=45>
    2417                         <P>R</P>
    2418                 </TD>
    2419                 <TD WIDTH=159>
    2420                         <P><I>0.0</I></P>
    2421                 </TD>
    2422                 <TD WIDTH=1280>
    2423                         <P>Allowed limit for the overshooting of potential temperature in
    2424                         case that the upstream-spline scheme is switched on (in K).&nbsp;
    2425                         </P>
    2426                         <P>For further information see <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>.&nbsp;
    2427                                                 </P>
    2428                         <P>Only positive values are allowed for <B>overshoot_limit_pt</B>.</P>
    2429                 </TD>
    2430         </TR>
    2431         <TR>
    2432                 <TD WIDTH=126>
    2433                         <P><A NAME="overshoot_limit_u"></A><B>overshoot_limit_u</B></P>
    2434                 </TD>
    2435                 <TD WIDTH=45>
    2436                         <P>R</P>
    2437                 </TD>
    2438                 <TD WIDTH=159>
    2439                         <P><I>0.0</I></P>
    2440                 </TD>
    2441                 <TD WIDTH=1280>
    2442                         <P>Allowed limit for the overshooting of the u-component of
    2443                         velocity in case that the upstream-spline scheme is switched on
    2444                         (in m/s).
    2445                         </P>
    2446                         <P>For further information see <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>.&nbsp;
    2447                                                 </P>
    2448                         <P>Only positive values are allowed for <B>overshoot_limit_u</B>.</P>
    2449                 </TD>
    2450         </TR>
    2451         <TR>
    2452                 <TD WIDTH=126>
    2453                         <P><A NAME="overshoot_limit_v"></A><B>overshoot_limit_v</B></P>
    2454                 </TD>
    2455                 <TD WIDTH=45>
    2456                         <P>R</P>
    2457                 </TD>
    2458                 <TD WIDTH=159>
    2459                         <P><I>0.0</I></P>
    2460                 </TD>
    2461                 <TD WIDTH=1280>
    2462                         <P>Allowed limit for the overshooting of the v-component of
    2463                         velocity in case that the upstream-spline scheme is switched on
    2464                         (in m/s).&nbsp;
    2465                         </P>
    2466                         <P>For further information see <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>.&nbsp;
    2467                                                 </P>
    2468                         <P>Only positive values are allowed for <B>overshoot_limit_v</B>.</P>
    2469                 </TD>
    2470         </TR>
    2471         <TR>
    2472                 <TD WIDTH=126>
    2473                         <P><A NAME="overshoot_limit_w"></A><B>overshoot_limit_w</B></P>
    2474                 </TD>
    2475                 <TD WIDTH=45>
    2476                         <P>R</P>
    2477                 </TD>
    2478                 <TD WIDTH=159>
    2479                         <P><I>0.0</I></P>
    2480                 </TD>
    2481                 <TD WIDTH=1280>
    2482                         <P>Allowed limit for the overshooting of the w-component of
    2483                         velocity in case that the upstream-spline scheme is switched on
    2484                         (in m/s).&nbsp;
    2485                         </P>
    2486                         <P>For further information see <A HREF="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</A>.&nbsp;
    2487                                                 </P>
    2488                         <P>Only positive values are permitted for <B>overshoot_limit_w</B>.</P>
    2489                 </TD>
    2490         </TR>
    2491         <TR>
    2492                 <TD WIDTH=126>
    2493                         <P><A NAME="passive_scalar"></A><B>passive_scalar</B></P>
    2494                 </TD>
    2495                 <TD WIDTH=45>
    2496                         <P>L</P>
    2497                 </TD>
    2498                 <TD WIDTH=159>
    2499                         <P><I>.F.</I></P>
    2500                 </TD>
    2501                 <TD WIDTH=1280>
    2502                         <P>Parameter to switch on the prognostic equation for a passive
    2503                         scalar.
    2504                         </P>
    2505                         <P>The initial vertical profile of s can be set via parameters
    2506                         <A HREF="#s_surface">s_surface</A>, <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A>
    2507                         and&nbsp; <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</A>.
    2508                         Boundary conditions can be set via <A HREF="#s_surface_initial_change">s_surface_initial_change</A>
    2509                         and <A HREF="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</A>.&nbsp;
    2510                         </P>
    2511                         <P><B>Note:</B> <BR>With <B>passive_scalar</B> switched on, the
    2512                         simultaneous use of humidity (see&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A>)
    2513                         is impossible.</P>
    2514                 </TD>
    2515         </TR>
    2516         <TR>
    2517                 <TD WIDTH=126>
    2518                         <P><A NAME="pch_index"></A><B>pch_index</B></P>
    2519                 </TD>
    2520                 <TD WIDTH=45>
    2521                         <P>I</P>
    2522                 </TD>
    2523                 <TD WIDTH=159>
    2524                         <P><I>0</I></P>
    2525                 </TD>
    2526                 <TD WIDTH=1280>
    2527                         <P>Grid point index (scalar) of the upper boundary of the plant
    2528                         canopy layer.<BR><BR>Above <B>pch_index</B> the arrays of leaf
    2529                         area density and drag_coeffient are automatically set to zero in
    2530                         case of <A HREF="#plant_canopy">plant_canopy</A> = .T.. Up to
    2531                         <B>pch_index</B> a leaf area density profile can be prescribed by
    2532                         using the parameters <A HREF="#lad_surface">lad_surface</A>,
    2533                         <A HREF="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</A> and
    2534                         <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>.</P>
    2535                 </TD>
    2536         </TR>
    2537         <TR>
    2538                 <TD WIDTH=126>
    2539                         <P><A NAME="phi"></A><B>phi</B></P>
    2540                 </TD>
    2541                 <TD WIDTH=45>
    2542                         <P>R</P>
    2543                 </TD>
    2544                 <TD WIDTH=159>
    2545                         <P><I>55.0</I></P>
    2546                 </TD>
    2547                 <TD WIDTH=1280>
    2548                         <P>Geographical latitude (in degrees).&nbsp;
    2549                         </P>
    2550                         <P>The value of this parameter determines the value of the
    2551                         Coriolis parameters f and f*, provided that the angular velocity
    2552                         (see <A HREF="#omega">omega</A>) is non-zero.</P>
    2553                 </TD>
    2554         </TR>
    2555         <TR>
    2556                 <TD WIDTH=126>
    2557                         <P><A NAME="plant_canopy"></A><B>plant_canopy</B></P>
    2558                 </TD>
    2559                 <TD WIDTH=45>
    2560                         <P>L</P>
    2561                 </TD>
    2562                 <TD WIDTH=159>
    2563                         <P><I>.F.</I></P>
    2564                 </TD>
    2565                 <TD WIDTH=1280>
    2566                         <P>Switch for the plant_canopy_model.<BR><BR>If <B>plant_canopy</B>
    2567                         is set <I>.T.</I>, the plant canopy model of Watanabe (2004, BLM
    2568                         112, 307-341) is used. <BR>The impact of a plant canopy on a
    2569                         turbulent flow is considered by an additional drag term in the
    2570                         momentum equations and an additional sink term in the prognostic
    2571                         equation for the subgrid-scale TKE. These additional terms are
    2572                         dependent on the leaf drag coefficient (see <A HREF="#drag_coefficient">drag_coefficient</A>)
    2573                         and the leaf area density (see <A HREF="#lad_surface">lad_surface</A>,
    2574                         <A HREF="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</A>,
    2575                         <A HREF="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</A>).
    2576                         The top boundary of the plant canopy is determined by the
    2577                         parameter <A HREF="#pch_index">pch_index</A>. For all heights
    2578                         equal to or larger than zw(k=<B>pch_index</B>) the leaf area
    2579                         density is 0 (i.e. there is no canopy at these heights!). <BR>By
    2580                         default, a horizontally homogeneous plant canopy is prescribed,
    2581                         if&nbsp; <B>plant_canopy</B> is set <I>.T.</I>. However, the user
    2582                         can define other types of plant canopies (see <A HREF="#canopy_mode">canopy_mode</A>).<BR><BR>If
    2583                         <B>plant_canopy</B> and&nbsp; <B>passive_scalar</B> are set <I>.T.</I>,
    2584                         the canopy acts as an additional source or sink, respectively, of
    2585                         scalar concentration. The source/sink strength is dependent on the
    2586                         scalar concentration at the leaf surface, which is generally
    2587                         constant with time in PALM and which can be specified by
    2588                         specifying the parameter <A HREF="#leaf_surface_concentration">leaf_surface_concentration</A>.
    2589                         <BR><BR>Additional heating of the air by the plant canopy is taken
    2590                         into account, when the default value of the parameter <A HREF="#cthf">cthf</A>
    2591                         is altered in the parameter file. In that case the value of
    2592                         <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A> specified in the
    2593                         parameter file is not used in the model. Instead the near-surface
    2594                         heat flux is derived from an expontial function that is dependent
    2595                         on the cumulative leaf area index. <BR><BR><B>plant_canopy</B> =
    2596                         <I>.T. </I>is only allowed together with a non-zero
    2597                         <A HREF="#drag_coefficient">drag_coefficient</A>.</P>
    2598                 </TD>
    2599         </TR>
    2600         <TR>
    2601                 <TD WIDTH=126>
    2602                         <P><A NAME="prandtl_layer"></A><B>prandtl_layer</B></P>
    2603                 </TD>
    2604                 <TD WIDTH=45>
    2605                         <P>L</P>
    2606                 </TD>
    2607                 <TD WIDTH=159>
    2608                         <P><I>.T.</I></P>
    2609                 </TD>
    2610                 <TD WIDTH=1280>
    2611                         <P>Parameter to switch on a Prandtl layer.&nbsp;
    2612                         </P>
    2613                         <P>By default, a Prandtl layer is switched on at the bottom
    2614                         boundary between z = 0 and z = 0.5 * <A HREF="#dz">dz</A> (the
    2615                         first computational grid point above ground for u, v and the
    2616                         scalar quantities). In this case, at the bottom boundary,
    2617                         free-slip conditions for u and v (see <A HREF="#bc_uv_b">bc_uv_b</A>)
    2618                         are not allowed. Likewise, laminar simulations with constant eddy
    2619                         diffusivities (<A HREF="#km_constant">km_constant</A>) are
    2620                         forbidden.&nbsp;
    2621                         </P>
    2622                         <P>With Prandtl-layer switched off, the TKE boundary condition
    2623                         <A HREF="#bc_e_b">bc_e_b</A> = '<I>(u*)**2+neumann'</I> must not
    2624                         be used and is automatically changed to <I>'neumann'</I> if
    2625                         necessary.&nbsp; Also, the pressure boundary condition <A HREF="#bc_p_b">bc_p_b</A>
    2626                         = <I>'neumann+inhomo'</I>&nbsp; is not allowed.
    2627                         </P>
    2628                         <P>The roughness length is declared via the parameter
    2629                         <A HREF="#roughness_length">roughness_length</A>.</P>
    2630                 </TD>
    2631         </TR>
    2632         <TR>
    2633                 <TD WIDTH=126>
    2634                         <P><A NAME="precipitation"></A><B>precipitation</B></P>
    2635                 </TD>
    2636                 <TD WIDTH=45>
    2637                         <P>L</P>
    2638                 </TD>
    2639                 <TD WIDTH=159>
    2640                         <P><I>.F.</I></P>
    2641                 </TD>
    2642                 <TD WIDTH=1280>
    2643                         <P>Parameter to switch on the precipitation scheme.</P>
    2644                         <P>For precipitation processes PALM uses a simplified Kessler
    2645                         scheme. This scheme only considers the so-called autoconversion,
    2646                         that means the generation of rain water by coagulation of cloud
    2647                         drops among themselves. Precipitation begins and is immediately
    2648                         removed from the flow as soon as the liquid water content exceeds
    2649                         the critical value of 0.5 g/kg.</P>
    2650                         <P>The precipitation rate and amount can be output by assigning
    2651                         the runtime parameter <A HREF="chapter_4.2.html#data_output">data_output</A>
    2652                         = <I>'prr*'</I> or <I>'pra*'</I>, respectively. The time interval
    2653                         on which the precipitation amount is defined can be controlled via
    2654                         runtime parameter <A HREF="chapter_4.2.html#precipitation_amount_interval">precipitation_amount_interval</A>.</P>
    2655                 </TD>
    2656         </TR>
    2657         <TR>
    2658                 <TD WIDTH=126>
    2659                         <P><A NAME="pt_reference"></A><B>pt_reference</B></P>
    2660                 </TD>
    2661                 <TD WIDTH=45>
    2662                         <P>R</P>
    2663                 </TD>
    2664                 <TD WIDTH=159>
    2665                         <P><I>use horizontal average as refrence</I></P>
    2666                 </TD>
    2667                 <TD WIDTH=1280>
    2668                         <P>Reference temperature to be used in all buoyancy terms (in
    2669                         K).<BR><BR>By default, the instantaneous horizontal average over
    2670                         the total model domain is used.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
    2671                         case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), always a
    2672                         reference temperature is used in the buoyancy terms with a default
    2673                         value of <B>pt_reference</B> = <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>.</P>
    2674                 </TD>
    2675         </TR>
    2676         <TR>
    2677                 <TD WIDTH=126>
    2678                         <P><A NAME="pt_surface"></A><B>pt_surface</B></P>
    2679                 </TD>
    2680                 <TD WIDTH=45>
    2681                         <P>R</P>
    2682                 </TD>
    2683                 <TD WIDTH=159>
    2684                         <P><I>300.0</I></P>
    2685                 </TD>
    2686                 <TD WIDTH=1280>
    2687                         <P>Surface potential temperature (in K).&nbsp;
    2688                         </P>
    2689                         <P>This parameter assigns the value of the potential temperature
    2690                         <B>pt</B> at the surface (k=0)<B>.</B> Starting from this value,
    2691                         the initial vertical temperature profile is constructed with
    2692                         <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A> and
    2693                         <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level </A>.
    2694                         This profile is also used for the 1d-model as a stationary
    2695                         profile.</P>
    2696                         <P><B>Attention:</B><BR>In case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>),
    2697                         this parameter gives the temperature value at the sea surface,
    2698                         which is at k=nzt. The profile is then constructed from the
    2699                         surface down to the bottom of the model.</P>
    2700                 </TD>
    2701         </TR>
    2702         <TR>
    2703                 <TD WIDTH=126>
    2704                         <P><A NAME="pt_surface_initial_change"></A><B>pt_surface_initial</B>
    2705                         <BR><B>_change</B></P>
    2706                 </TD>
    2707                 <TD WIDTH=45>
    2708                         <P>R</P>
    2709                 </TD>
    2710                 <TD WIDTH=159>
    2711                         <P><I>0.0</I></P>
    2712                 </TD>
    2713                 <TD WIDTH=1280>
    2714                         <P>Change in surface temperature to be made at the beginning of
    2715                         the 3d run (in K).&nbsp;
    2716                         </P>
    2717                         <P>If <B>pt_surface_initial_change</B> is set to a non-zero value,
    2718                         the near surface sensible heat flux is not allowed to be given
    2719                         simultaneously (see <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>).</P>
    2720                 </TD>
    2721         </TR>
    2722         <TR>
    2723                 <TD WIDTH=126>
    2724                         <P><A NAME="pt_vertical_gradient"></A><B>pt_vertical_gradient</B></P>
    2725                 </TD>
    2726                 <TD WIDTH=45>
    2727                         <P>R (10)</P>
    2728                 </TD>
    2729                 <TD WIDTH=159>
    2730                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    2731                 </TD>
    2732                 <TD WIDTH=1280>
    2733                         <P>Temperature gradient(s) of the initial temperature profile (in
    2734                         K / 100 m).&nbsp;
    2735                         </P>
    2736                         <P>This temperature gradient holds starting from the height&nbsp;
    2737                         level defined by <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</A>
    2738                         (precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt;
    2739                         pt_vertical_gradient_level, pt_init(k) is set: pt_init(k) =
    2740                         pt_init(k-1) + dzu(k) * <B>pt_vertical_gradient</B>) up to the top
    2741                         boundary or up to the next height level defined by
    2742                         <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</A>.
    2743                         A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
    2744                         intervals if <A HREF="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</A>(1)
    2745                         = <I>0.0</I>) can be assigned. The surface temperature is assigned
    2746                         via <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>.&nbsp;
    2747                         </P>
    2748                         <P>Example:&nbsp;
    2749                         </P>
    2750                         <UL>
    2751                                 <P><B>pt_vertical_gradient</B> = <I>1.0</I>, <I>0.5</I>,&nbsp;
    2752                                 <BR><B>pt_vertical_gradient_level</B> = <I>500.0</I>, <I>1000.0</I>,</P>
    2753                         </UL>
    2754                         <P>That defines the temperature profile to be neutrally stratified
    2755                         up to z = 500.0 m with a temperature given by <A HREF="#pt_surface">pt_surface</A>.
    2756                         For 500.0 m &lt; z &lt;= 1000.0 m the temperature gradient is 1.0
    2757                         K / 100 m and for z &gt; 1000.0 m up to the top boundary it is 0.5
    2758                         K / 100 m (it is assumed that the assigned height levels
    2759                         correspond with uv levels).</P>
    2760                         <P><B>Attention:</B><BR>In case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>),
    2761                         the profile is constructed like described above, but starting from
    2762                         the sea surface (k=nzt) down to the bottom boundary of the model.
    2763                         Height levels have then to be given as negative values, e.g.
    2764                         <B>pt_vertical_gradient_level</B> = <I>-500.0</I>, <I>-1000.0</I>.</P>
    2765                 </TD>
    2766         </TR>
    2767         <TR>
    2768                 <TD WIDTH=126>
    2769                         <P><A NAME="pt_vertical_gradient_level"></A><B>pt_vertical_gradient</B>
    2770                         <BR><B>_level</B></P>
    2771                 </TD>
    2772                 <TD WIDTH=45>
    2773                         <P>R (10)</P>
    2774                 </TD>
    2775                 <TD WIDTH=159>
    2776                         <P><I>10 *</I>&nbsp; <I>0.0</I></P>
    2777                 </TD>
    2778                 <TD WIDTH=1280>
    2779                         <P>Height level from which on the temperature gradient defined by
    2780                         <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A> is
    2781                         effective (in m).&nbsp;
    2782                         </P>
    2783                         <P>The height levels have to be assigned in ascending order. The
    2784                         default values result in a neutral stratification regardless of
    2785                         the values of <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>
    2786                         (unless the top boundary of the model is higher than 100000.0 m).
    2787                         For the piecewise construction of temperature profiles see
    2788                         <A HREF="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</A>.</P>
    2789                         <P><B>Attention:</B><BR>In case of ocean runs&nbsp;(see <A HREF="#ocean">ocean</A>),
    2790                         the (negative) height levels have to be assigned in descending
    2791                         order.
    2792                         </P>
    2793                 </TD>
    2794         </TR>
    2795         <TR>
    2796                 <TD WIDTH=126>
    2797                         <P><A NAME="q_surface"></A><B>q_surface</B></P>
    2798                 </TD>
    2799                 <TD WIDTH=45>
    2800                         <P>R</P>
    2801                 </TD>
    2802                 <TD WIDTH=159>
    2803                         <P><I>0.0</I></P>
    2804                 </TD>
    2805                 <TD WIDTH=1280>
    2806                         <P>Surface specific humidity / total water content (kg/kg).&nbsp;
    2807                         </P>
    2808                         <P>This parameter assigns the value of the specific humidity q at
    2809                         the surface (k=0).&nbsp; Starting from this value, the initial
    2810                         humidity profile is constructed with&nbsp; <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>
    2811                         and <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>.
    2812                         This profile is also used for the 1d-model as a stationary
    2813                         profile.</P>
    2814                 </TD>
    2815         </TR>
    2816         <TR>
    2817                 <TD WIDTH=126>
    2818                         <P><A NAME="q_surface_initial_change"></A><B>q_surface_initial</B>
    2819                         <BR><B>_change</B></P>
    2820                 </TD>
    2821                 <TD WIDTH=45>
    2822                         <P>R</P>
    2823                 </TD>
    2824                 <TD WIDTH=159>
    2825                         <P><I>0.0</I></P>
    2826                 </TD>
    2827                 <TD WIDTH=1280>
    2828                         <P>Change in surface specific humidity / total water content to be
    2829                         made at the beginning of the 3d run (kg/kg).&nbsp;
    2830                         </P>
    2831                         <P>If <B>q_surface_initial_change</B> is set to a non-zero value
    2832                         the near surface latent heat flux (water flux) is not allowed to
    2833                         be given simultaneously (see <A HREF="#surface_waterflux">surface_waterflux</A>).</P>
    2834                 </TD>
    2835         </TR>
    2836         <TR>
    2837                 <TD WIDTH=126>
    2838                         <P><A NAME="q_vertical_gradient"></A><B>q_vertical_gradient</B></P>
    2839                 </TD>
    2840                 <TD WIDTH=45>
    2841                         <P>R (10)</P>
    2842                 </TD>
    2843                 <TD WIDTH=159>
    2844                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    2845                 </TD>
    2846                 <TD WIDTH=1280>
    2847                         <P>Humidity gradient(s) of the initial humidity profile (in 1/100
    2848                         m).&nbsp;
    2849                         </P>
    2850                         <P>This humidity gradient holds starting from the height level&nbsp;
    2851                         defined by <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>
    2852                         (precisely: for all uv levels k, where zu(k) &gt;
    2853                         q_vertical_gradient_level, q_init(k) is set: q_init(k) =
    2854                         q_init(k-1) + dzu(k) * <B>q_vertical_gradient</B>) up to the top
    2855                         boundary or up to the next height level defined by
    2856                         <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>.
    2857                         A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
    2858                         intervals if <A HREF="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</A>(1)
    2859                         = <I>0.0</I>) can be asigned. The surface humidity is assigned via
    2860                         <A HREF="#q_surface">q_surface</A>.
    2861                         </P>
    2862                         <P>Example:&nbsp;
    2863                         </P>
    2864                         <UL>
    2865                                 <P><B>q_vertical_gradient</B> = <I>0.001</I>, <I>0.0005</I>,&nbsp;
    2866                                 <BR><B>q_vertical_gradient_level</B> = <I>500.0</I>, <I>1000.0</I>,</P>
    2867                         </UL>
    2868                         <P>That defines the humidity to be constant with height up to z =
    2869                         500.0 m with a value given by <A HREF="#q_surface">q_surface</A>.
    2870                         For 500.0 m &lt; z &lt;= 1000.0 m the humidity gradient is 0.001 /
    2871                         100 m and for z &gt; 1000.0 m up to the top boundary it is 0.0005
    2872                         / 100 m (it is assumed that the assigned height levels correspond
    2873                         with uv levels).
    2874                         </P>
    2875                 </TD>
    2876         </TR>
    2877         <TR>
    2878                 <TD WIDTH=126>
    2879                         <P><A NAME="q_vertical_gradient_level"></A><B>q_vertical_gradient</B>
    2880                         <BR><B>_level</B></P>
    2881                 </TD>
    2882                 <TD WIDTH=45>
    2883                         <P>R (10)</P>
    2884                 </TD>
    2885                 <TD WIDTH=159>
    2886                         <P><I>10 *</I>&nbsp; <I>0.0</I></P>
    2887                 </TD>
    2888                 <TD WIDTH=1280>
    2889                         <P>Height level from which on the humidity gradient defined by
    2890                         <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A> is
    2891                         effective (in m).&nbsp;
    2892                         </P>
    2893                         <P>The height levels are to be assigned in ascending order. The
    2894                         default values result in a humidity constant with height
    2895                         regardless of the values of <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>
    2896                         (unless the top boundary of the model is higher than 100000.0 m).
    2897                         For the piecewise construction of humidity profiles see
    2898                         <A HREF="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</A>.</P>
    2899                 </TD>
    2900         </TR>
    2901         <TR>
    2902                 <TD WIDTH=126>
    2903                         <P><A NAME="radiation"></A><B>radiation</B></P>
    2904                 </TD>
    2905                 <TD WIDTH=45>
    2906                         <P>L</P>
    2907                 </TD>
    2908                 <TD WIDTH=159>
    2909                         <P><I>.F.</I></P>
    2910                 </TD>
    2911                 <TD WIDTH=1280>
    2912                         <P>Parameter to switch on longwave radiation cooling at
    2913                         cloud-tops.&nbsp;
    2914                         </P>
    2915                         <P>Long-wave radiation processes are parameterized by the
    2916                         effective emissivity, which considers only the absorption and
    2917                         emission of long-wave radiation at cloud droplets. The radiation
    2918                         scheme can be used only with <A HREF="#cloud_physics">cloud_physics</A>
    2919                         = .TRUE. .</P>
    2920                 </TD>
    2921         </TR>
    2922         <TR>
    2923                 <TD WIDTH=126>
    2924                         <P><A NAME="random_generator"></A><B>random_generator</B></P>
    2925                 </TD>
    2926                 <TD WIDTH=45>
    2927                         <P>C * 20</P>
    2928                 </TD>
    2929                 <TD WIDTH=159>
    2930                         <P><I>'numerical</I><BR><I>recipes'</I></P>
    2931                 </TD>
    2932                 <TD WIDTH=1280>
    2933                         <P>Random number generator to be used for creating uniformly
    2934                         distributed random numbers.
    2935                         </P>
    2936                         <P>It is used if random perturbations are to be imposed on the
    2937                         velocity field or on the surface heat flux field (see
    2938                         <A HREF="chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</A>
    2939                         and <A HREF="chapter_4.2.html#random_heatflux">random_heatflux</A>).
    2940                         By default, the &quot;Numerical Recipes&quot; random number
    2941                         generator is used. This one provides exactly the same order of
    2942                         random numbers on all different machines and should be used in
    2943                         particular for comparison runs.<BR><BR>Besides, a system-specific
    2944                         generator is available ( <B>random_generator</B> =
    2945                         <I>'system-specific')</I> which should particularly be used for
    2946                         runs on vector parallel computers (NEC), because the default
    2947                         generator cannot be vectorized and therefore significantly drops
    2948                         down the code performance on these machines.</P>
    2949                         <P><B>Note:</B><BR>Results from two otherwise identical model runs
    2950                         will not be comparable one-to-one if they used different random
    2951                         number generators.</P>
    2952                 </TD>
    2953         </TR>
    2954         <TR>
    2955                 <TD WIDTH=126>
    2956                         <P><A NAME="random_heatflux"></A><B>random_heatflux</B></P>
    2957                 </TD>
    2958                 <TD WIDTH=45>
    2959                         <P>L</P>
    2960                 </TD>
    2961                 <TD WIDTH=159>
    2962                         <P><I>.F.</I></P>
    2963                 </TD>
    2964                 <TD WIDTH=1280>
    2965                         <P>Parameter to impose random perturbations on the internal
    2966                         two-dimensional near surface heat flux field <I>shf</I>.
    2967                         </P>
    2968                         <P>If a near surface heat flux is used as bottom boundary
    2969                         condition (see <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>),
    2970                         it is by default assumed to be horizontally homogeneous. Random
    2971                         perturbations can be imposed on the internal two-dimensional&nbsp;heat
    2972                         flux field <I>shf</I> by assigning <B>random_heatflux</B> = <I>.T.</I>.
    2973                         The disturbed heat flux field is calculated by multiplying the
    2974                         values at each mesh point with a normally distributed random
    2975                         number with a mean value and standard deviation of 1. This is
    2976                         repeated after every timestep.<BR><BR>In case of a non-flat
    2977                         <A HREF="#topography">topography</A>,&nbsp;assigning
    2978                         <B>random_heatflux</B> = <I>.T.</I> imposes random perturbations
    2979                         on the combined&nbsp;heat flux field <I>shf</I> composed of
    2980                         <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A> at the bottom
    2981                         surface and <A HREF="#wall_heatflux">wall_heatflux(0)</A> at the
    2982                         topography top face.</P>
    2983                 </TD>
    2984         </TR>
    2985         <TR>
    2986                 <TD WIDTH=126>
    2987                         <P><A NAME="recycling_width"></A><B>recycling_width</B></P>
    2988                 </TD>
    2989                 <TD WIDTH=45>
    2990                         <P>R</P>
    2991                 </TD>
    2992                 <TD WIDTH=159>
    2993                         <P><I>0.1 * <A HREF="#nx">nx</A> * <A HREF="#dx">dx</A></I></P>
    2994                 </TD>
    2995                 <TD WIDTH=1280>
    2996                         <P>Distance of the recycling plane from the inflow boundary (in
    2997                         m).<BR><BR>This parameter sets the horizontal extension (along the
    2998                         direction of the main flow) of the so-called recycling domain
    2999                         which is used to generate a turbulent inflow (see
    3000                         <A HREF="#turbulent_inflow">turbulent_inflow</A>). <B>recycling_width</B>
    3001                         must be larger than the grid spacing (dx) and smaller than the
    3002                         length of the total domain (nx * dx).</P>
    3003                 </TD>
    3004         </TR>
    3005         <TR>
    3006                 <TD WIDTH=126>
    3007                         <P><A NAME="rif_max"></A><B>rif_max</B></P>
    3008                 </TD>
    3009                 <TD WIDTH=45>
    3010                         <P>R</P>
    3011                 </TD>
    3012                 <TD WIDTH=159>
    3013                         <P><I>1.0</I></P>
    3014                 </TD>
    3015                 <TD WIDTH=1280>
    3016                         <P>Upper limit of the flux-Richardson number.&nbsp;
    3017                         </P>
    3018                         <P>With the Prandtl layer switched on (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>),
    3019                         flux-Richardson numbers (rif) are calculated for z=z<SUB>p</SUB>
    3020                         (k=1) in the 3d-model (in the 1d model for all heights). Their
    3021                         values in particular determine the values of the friction velocity
    3022                         (1d- and 3d-model) and the values of the eddy diffusivity
    3023                         (1d-model). With small wind velocities at the Prandtl layer top or
    3024                         small vertical wind shears in the 1d-model, rif can take up
    3025                         unrealistic large values. They are limited by an upper (<B>rif_max</B>)
    3026                         and lower limit (see <A HREF="#rif_min">rif_min</A>) for the
    3027                         flux-Richardson number. The condition <B>rif_max</B> &gt; <B>rif_min</B>
    3028                         must be met.</P>
    3029                 </TD>
    3030         </TR>
    3031         <TR>
    3032                 <TD WIDTH=126>
    3033                         <P><A NAME="rif_min"></A><B>rif_min</B></P>
    3034                 </TD>
    3035                 <TD WIDTH=45>
    3036                         <P>R</P>
    3037                 </TD>
    3038                 <TD WIDTH=159>
    3039                         <P><I>- 5.0</I></P>
    3040                 </TD>
    3041                 <TD WIDTH=1280>
    3042                         <P>Lower limit of the flux-Richardson number.&nbsp;
    3043                         </P>
    3044                         <P>For further explanations see <A HREF="#rif_max">rif_max</A>.
    3045                         The condition <B>rif_max</B> &gt; <B>rif_min </B>must be met.</P>
    3046                 </TD>
    3047         </TR>
    3048         <TR>
    3049                 <TD WIDTH=126>
    3050                         <P><A NAME="roughness_length"></A><B>roughness_length</B></P>
    3051                 </TD>
    3052                 <TD WIDTH=45>
    3053                         <P>R</P>
    3054                 </TD>
    3055                 <TD WIDTH=159>
    3056                         <P><I>0.1</I></P>
    3057                 </TD>
    3058                 <TD WIDTH=1280>
    3059                         <P>Roughness length (in m).&nbsp;
    3060                         </P>
    3061                         <P>This parameter is effective only in case that a Prandtl layer
    3062                         is switched on (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>).</P>
    3063                 </TD>
    3064         </TR>
    3065         <TR>
    3066                 <TD WIDTH=126>
    3067                         <P><A NAME="sa_surface"></A><B>sa_surface</B></P>
    3068                 </TD>
    3069                 <TD WIDTH=45>
    3070                         <P>R</P>
    3071                 </TD>
    3072                 <TD WIDTH=159>
    3073                         <P><I>35.0</I></P>
    3074                 </TD>
    3075                 <TD WIDTH=1280>
    3076                         <P>Surface salinity (in psu).&nbsp;</P>
    3077                         <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
    3078                         parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).
    3079                         </P>
    3080                         <P>This parameter assigns the value of the salinity <B>sa</B> at
    3081                         the sea surface (k=nzt)<B>.</B> Starting from this value, the
    3082                         initial vertical salinity profile is constructed from the surface
    3083                         down to the bottom of the model (k=0) by
    3084                         using&nbsp;<A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A>
    3085                         and&nbsp;<A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level
    3086                         </A>.</P>
    3087                 </TD>
    3088         </TR>
    3089         <TR>
    3090                 <TD WIDTH=126>
    3091                         <P><A NAME="sa_vertical_gradient"></A><B>sa_vertical_gradient</B></P>
    3092                 </TD>
    3093                 <TD WIDTH=45>
    3094                         <P>R(10)</P>
    3095                 </TD>
    3096                 <TD WIDTH=159>
    3097                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    3098                 </TD>
    3099                 <TD WIDTH=1280>
    3100                         <P>Salinity gradient(s) of the initial salinity profile (in psu /
    3101                         100 m).&nbsp;
    3102                         </P>
    3103                         <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
    3104                         parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).</P>
    3105                         <P>This salinity gradient holds starting from the height&nbsp;
    3106                         level defined by <A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</A>
    3107                         (precisely: for all uv levels k where zu(k) &lt;
    3108                         sa_vertical_gradient_level, sa_init(k) is set: sa_init(k) =
    3109                         sa_init(k+1) - dzu(k+1) * <B>sa_vertical_gradient</B>) down to the
    3110                         bottom boundary or down to the next height level defined by
    3111                         <A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</A>.
    3112                         A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
    3113                         intervals if <A HREF="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</A>(1)
    3114                         = <I>0.0</I>) can be assigned. The surface salinity at k=nzt is
    3115                         assigned via <A HREF="#sa_surface">sa_surface</A>.&nbsp;
    3116                         </P>
    3117                         <P>Example:&nbsp;
    3118                         </P>
    3119                         <UL>
    3120                                 <P><B>sa_vertical_gradient</B> = <I>1.0</I>, <I>0.5</I>,&nbsp;
    3121                                 <BR><B>sa_vertical_gradient_level</B> = <I>-500.0</I>, -<I>1000.0</I>,</P>
    3122                         </UL>
    3123                         <P>That defines the salinity to be constant down to z = -500.0 m
    3124                         with a salinity given by <A HREF="#sa_surface">sa_surface</A>. For
    3125                         -500.0 m &lt; z &lt;= -1000.0 m the salinity gradient is 1.0 psu /
    3126                         100 m and for z &lt; -1000.0 m down to the bottom boundary it is
    3127                         0.5 psu / 100 m (it is assumed that the assigned height levels
    3128                         correspond with uv levels).</P>
    3129                 </TD>
    3130         </TR>
    3131         <TR>
    3132                 <TD WIDTH=126>
    3133                         <P><A NAME="sa_vertical_gradient_level"></A><B>sa_vertical_gradient_level</B></P>
    3134                 </TD>
    3135                 <TD WIDTH=45>
    3136                         <P>R(10)</P>
    3137                 </TD>
    3138                 <TD WIDTH=159>
    3139                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    3140                 </TD>
    3141                 <TD WIDTH=1280>
    3142                         <P>Height level from which on the salinity gradient defined by
    3143                         <A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A> is
    3144                         effective (in m).&nbsp;
    3145                         </P>
    3146                         <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
    3147                         parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).</P>
    3148                         <P>The height levels have to be assigned in descending order. The
    3149                         default values result in a constant salinity profile regardless of
    3150                         the values of <A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A>
    3151                         (unless the bottom boundary of the model is lower than -100000.0
    3152                         m). For the piecewise construction of salinity profiles see
    3153                         <A HREF="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</A>.</P>
    3154                 </TD>
    3155         </TR>
    3156         <TR>
    3157                 <TD WIDTH=126>
    3158                         <P><A NAME="scalar_advec"></A><B>scalar_advec</B></P>
    3159                 </TD>
    3160                 <TD WIDTH=45>
    3161                         <P>C * 10</P>
    3162                 </TD>
    3163                 <TD WIDTH=159>
    3164                         <P><I>'pw-scheme'</I></P>
    3165                 </TD>
    3166                 <TD WIDTH=1280>
    3167                         <P>Advection scheme to be used for the scalar quantities.&nbsp;
    3168                         </P>
    3169                         <P>The user can choose between the following schemes:</P>
    3170                         <P><I>'pw-scheme'</I></P>
    3171                         <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">The scheme of
    3172                         Piascek and Williams (1970, J. Comp. Phys., 6, 392-405) with
    3173                         central differences in the form C3 is used.<BR>If intermediate
    3174                         Euler-timesteps are carried out in case of <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>
    3175                         = <I>'leapfrog+euler'</I> the advection scheme is - for the
    3176                         Euler-timestep - automatically switched to an upstream-scheme.
    3177                         </P>
    3178                         <P><BR><BR>
    3179                         </P>
    3180                         <P><I>'bc-scheme'</I></P>
    3181                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">The Bott scheme modified by Chlond
    3182                         (1994, Mon. Wea. Rev., 122, 111-125). This is a conservative
    3183                         monotonous scheme with very small numerical diffusion and
    3184                         therefore very good conservation of scalar flow features. The
    3185                         scheme however, is computationally very expensive both because it
    3186                         is expensive itself and because it does (so far) not allow
    3187                         specific code optimizations (e.g. cache optimization). Choice of
    3188                         this scheme forces the Euler timestep scheme to be used for the
    3189                         scalar quantities. For output of horizontally averaged profiles of
    3190                         the resolved / total heat flux, <A HREF="chapter_4.2.html#data_output_pr">data_output_pr</A>
    3191                         = <I>'w*pt*BC'</I> / <I>'wptBC' </I>should be used, instead of the
    3192                         standard profiles (<I>'w*pt*'</I> and <I>'wpt'</I>) because these
    3193                         are too inaccurate with this scheme. However, for subdomain
    3194                         analysis (see <A HREF="#statistic_regions">statistic_regions</A>)
    3195                         exactly the reverse holds: here <I>'w*pt*BC'</I> and <I>'wptBC'</I>
    3196                         show very large errors and should not be used.<BR><BR>This scheme
    3197                         is not allowed for non-cyclic lateral boundary conditions (see
    3198                         <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A> and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>).</P>
    3199                         <P><I>'ups-scheme'</I></P>
    3200                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">The upstream-spline-scheme is used
    3201                         (see Mahrer and Pielke, 1978: Mon. Wea. Rev., 106, 818-830). In
    3202                         opposite to the Piascek Williams scheme, this is characterized by
    3203                         much better numerical features (less numerical diffusion, better
    3204                         preservation of flux structures, e.g. vortices), but
    3205                         computationally it is much more expensive. In addition, the use of
    3206                         the Euler-timestep scheme is mandatory (<A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>
    3207                         = <I>'euler'</I>), i.e. the timestep accuracy is only first order.
    3208                         For this reason the advection of momentum (see <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>)
    3209                         should then also be carried out with the upstream-spline scheme,
    3210                         because otherwise the momentum would be subject to large numerical
    3211                         diffusion due to the upstream scheme.&nbsp;
    3212                         </P>
    3213                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">Since the cubic splines used tend
    3214                         to overshoot under certain circumstances, this effect must be
    3215                         adjusted by suitable filtering and smoothing (see
    3216                         <A HREF="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</A>,
    3217                         <A HREF="#long_filter_factor">long_filter_factor</A>,
    3218                         <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>, <A HREF="#ups_limit_u">ups_limit_u</A>,
    3219                         <A HREF="#ups_limit_v">ups_limit_v</A>, <A HREF="#ups_limit_w">ups_limit_w</A>).
    3220                         This is always neccesssary for runs with stable stratification,
    3221                         even if this stratification appears only in parts of the model
    3222                         domain.&nbsp;
    3223                         </P>
    3224                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">With stable stratification the
    3225                         upstream-upline scheme also produces gravity waves with large
    3226                         amplitude, which must be suitably damped (see
    3227                         <A HREF="chapter_4.2.html#rayleigh_damping_factor">rayleigh_damping_factor</A>).</P>
    3228                         <P STYLE="margin-left: 0.42in"><B>Important: </B>The&nbsp;
    3229                         upstream-spline scheme is not implemented for humidity and passive
    3230                         scalars (see&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A> and
    3231                         <A HREF="#passive_scalar">passive_scalar</A>) and requires the use
    3232                         of a 2d-domain-decomposition. The last conditions severely
    3233                         restricts code optimization on several machines leading to very
    3234                         long execution times! This scheme is also not allowed for
    3235                         non-cyclic lateral boundary conditions (see <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A>
    3236                         and <A HREF="#bc_ns">bc_ns</A>).</P>
    3237                         <P><BR>A differing advection scheme can be choosed for the
    3238                         subgrid-scale TKE using parameter <A HREF="#use_upstream_for_tke">use_upstream_for_tke</A>.</P>
    3239                 </TD>
    3240         </TR>
    3241         <TR>
    3242                 <TD WIDTH=126>
    3243                         <P><A NAME="scalar_exchange_coefficient"></A><B>scalar_exchange_coefficient</B></P>
    3244                 </TD>
    3245                 <TD WIDTH=45>
    3246                         <P>R</P>
    3247                 </TD>
    3248                 <TD WIDTH=159>
    3249                         <P><I>0.0</I></P>
    3250                 </TD>
    3251                 <TD WIDTH=1280>
    3252                         <P>Scalar exchange coefficient for a leaf (dimensionless).<BR><BR>This
    3253                         parameter is only of importance in cases in that both,
    3254                         <A HREF="../../../../../DEVELOPER_VERSION/chapter_4.1_adjusted.html#plant_canopy">plant_canopy</A>
    3255                         and <A HREF="../../../../../DEVELOPER_VERSION/chapter_4.1_adjusted.html#passive_scalar">passive_scalar</A>,
    3256                         are set <I>.T.</I>. The value of the scalar exchange coefficient
    3257                         is required for the parametrisation of the sources and sinks of
    3258                         scalar concentration due to the canopy.</P>
    3259                 </TD>
    3260         </TR>
    3261         <TR>
    3262                 <TD WIDTH=126>
    3263                         <P><A NAME="statistic_regions"></A><B>statistic_regions</B></P>
    3264                 </TD>
    3265                 <TD WIDTH=45>
    3266                         <P>I</P>
    3267                 </TD>
    3268                 <TD WIDTH=159>
    3269                         <P><I>0</I></P>
    3270                 </TD>
    3271                 <TD WIDTH=1280>
    3272                         <P>Number of additional user-defined subdomains for which
    3273                         statistical analysis and corresponding output (profiles, time
    3274                         series) shall be made.&nbsp;
    3275                         </P>
    3276                         <P>By default, vertical profiles and other statistical quantities
    3277                         are calculated as horizontal and/or volume average of the total
    3278                         model domain. Beyond that, these calculations can also be carried
    3279                         out for subdomains which can be defined using the field <A HREF="chapter_3.5.3.html">rmask
    3280                         </A>within the user-defined software (see <A HREF="chapter_3.5.3.html">chapter
    3281                         3.5.3</A>). The number of these subdomains is determined with the
    3282                         parameter <B>statistic_regions</B>. Maximum 9 additional
    3283                         subdomains are allowed. The parameter <A HREF="chapter_4.3.html#region">region</A>
    3284                         can be used to assigned names (identifier) to these subdomains
    3285                         which are then used in the headers of the output files and plots.</P>
    3286                         <P>If the default NetCDF output format is selected (see parameter
    3287                         <A HREF="chapter_4.2.html#data_output_format">data_output_format</A>),
    3288                         data for the total domain and all defined subdomains are output to
    3289                         the same file(s) (<A HREF="chapter_3.4.html#DATA_1D_PR_NETCDF">DATA_1D_PR_NETCDF</A>,
    3290                         <A HREF="chapter_3.4.html#DATA_1D_TS_NETCDF">DATA_1D_TS_NETCDF</A>).
    3291                         In case of <B>statistic_regions</B> &gt; <I>0</I>, data on the
    3292                         file for the different domains can be distinguished by a suffix
    3293                         which is appended to the quantity names. Suffix 0 means data for
    3294                         the total domain, suffix 1 means data for subdomain 1, etc.</P>
    3295                         <P>In case of <B>data_output_format</B> = <I>'profil'</I>,
    3296                         individual local files for profiles (<A HREF="chapter_3.4.html#PLOT1D_DATA">PLOT1D_DATA</A>)&nbsp;are
    3297                         created for each subdomain. The individual subdomain files differ
    3298                         by their name (the number of the respective subdomain is attached,
    3299                         e.g. PLOT1D_DATA_1). In this case the name of the file with the
    3300                         data of the total domain is PLOT1D_DATA_0. If no subdomains are
    3301                         declared (<B>statistic_regions</B> = <I>0</I>), the name
    3302                         PLOT1D_DATA is used (this must be considered in the respective
    3303                         file connection statements of the <B>mrun</B> configuration file).</P>
    3304                 </TD>
    3305         </TR>
    3306         <TR>
    3307                 <TD WIDTH=126>
    3308                         <P><A NAME="surface_heatflux"></A><B>surface_heatflux</B></P>
    3309                 </TD>
    3310                 <TD WIDTH=45>
    3311                         <P>R</P>
    3312                 </TD>
    3313                 <TD WIDTH=159>
    3314                         <P><I>no prescribed<BR>heatflux</I></P>
    3315                 </TD>
    3316                 <TD WIDTH=1280>
    3317                         <P>Kinematic sensible heat flux at the bottom surface (in K m/s).&nbsp;
    3318                                                 </P>
    3319                         <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
    3320                         two-dimensional surface heat flux field <I>shf</I> is initialized
    3321                         with the value of <B>surface_heatflux</B>&nbsp;as bottom
    3322                         (horizontally homogeneous) boundary condition for the temperature
    3323                         equation. This additionally requires that a Neumann condition must
    3324                         be used for the potential temperature (see <A HREF="#bc_pt_b">bc_pt_b</A>),
    3325                         because otherwise the resolved scale may contribute to the surface
    3326                         flux so that a constant value cannot be guaranteed. Also, changes
    3327                         of the surface temperature (see <A HREF="#pt_surface_initial_change">pt_surface_initial_change</A>)
    3328                         are not allowed. The parameter <A HREF="#random_heatflux">random_heatflux</A>
    3329                         can be used to impose random perturbations on the (homogeneous)
    3330                         surface heat flux field <I>shf</I>.&nbsp;</P>
    3331                         <P>In case of a non-flat <A HREF="#topography">topography</A>,&nbsp;the
    3332                         internal two-dimensional&nbsp;surface heat flux field <I>shf</I>
    3333                         is initialized with the value of <B>surface_heatflux</B> at the
    3334                         bottom surface and <A HREF="#wall_heatflux">wall_heatflux(0)</A>
    3335                         at the topography top face.&nbsp;The parameter<A HREF="#random_heatflux">
    3336                         random_heatflux</A> can be used to impose random perturbations on
    3337                         this combined surface heat flux field <I>shf</I>.&nbsp;
    3338                         </P>
    3339                         <P>If no surface heat flux is assigned, <I>shf</I> is calculated
    3340                         at each timestep by u<SUB>*</SUB> * theta<SUB>*</SUB> (of course
    3341                         only with <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A> switched on).
    3342                         Here, u<SUB>*</SUB> and theta<SUB>*</SUB> are calculated from the
    3343                         Prandtl law assuming logarithmic wind and temperature profiles
    3344                         between k=0 and k=1. In this case a Dirichlet condition (see
    3345                         <A HREF="#bc_pt_b">bc_pt_b</A>) must be used as bottom boundary
    3346                         condition for the potential temperature.</P>
    3347                         <P>See also <A HREF="#top_heatflux">top_heatflux</A>.</P>
    3348                 </TD>
    3349         </TR>
    3350         <TR>
    3351                 <TD WIDTH=126>
    3352                         <P><A NAME="surface_pressure"></A><B>surface_pressure</B></P>
    3353                 </TD>
    3354                 <TD WIDTH=45>
    3355                         <P>R</P>
    3356                 </TD>
    3357                 <TD WIDTH=159>
    3358                         <P><I>1013.25</I></P>
    3359                 </TD>
    3360                 <TD WIDTH=1280>
    3361                         <P>Atmospheric pressure at the surface (in hPa).&nbsp;
    3362                         </P>
    3363                         <P>Starting from this surface value, the vertical pressure profile
    3364                         is calculated once at the beginning of the run assuming a
    3365                         neutrally stratified atmosphere. This is needed for converting
    3366                         between the liquid water potential temperature and the potential
    3367                         temperature (see <A HREF="#cloud_physics">cloud_physics</A>).</P>
    3368                 </TD>
    3369         </TR>
    3370         <TR>
    3371                 <TD WIDTH=126>
    3372                         <P><A NAME="surface_scalarflux"></A><B>surface_scalarflux</B></P>
    3373                 </TD>
    3374                 <TD WIDTH=45>
    3375                         <P>R</P>
    3376                 </TD>
    3377                 <TD WIDTH=159>
    3378                         <P><I>0.0</I></P>
    3379                 </TD>
    3380                 <TD WIDTH=1280>
    3381                         <P>Scalar flux at the surface (in kg/(m<SUP>2</SUP> s)).&nbsp;
    3382                         </P>
    3383                         <P>If a non-zero value is assigned to this parameter, the
    3384                         respective scalar flux value is used as bottom (horizontally
    3385                         homogeneous) boundary condition for the scalar concentration
    3386                         equation.&nbsp;This additionally requires that a Neumann condition
    3387                         must be used for the scalar concentration&nbsp;(see <A HREF="#bc_s_b">bc_s_b</A>),
    3388                         because otherwise the resolved scale may contribute to the surface
    3389                         flux so that a constant value cannot be guaranteed. Also, changes
    3390                         of the surface scalar concentration (see <A HREF="#s_surface_initial_change">s_surface_initial_change</A>)
    3391                         are not allowed.
    3392                         </P>
    3393                         <P>If no surface scalar flux is assigned (<B>surface_scalarflux</B>
    3394                         = <I>0.0</I>), it is calculated at each timestep by u<SUB>*</SUB>
    3395                         * s<SUB>*</SUB> (of course only with Prandtl layer switched on).
    3396                         Here, s<SUB>*</SUB> is calculated from the Prandtl law assuming a
    3397                         logarithmic scalar concentration profile between k=0 and k=1. In
    3398                         this case a Dirichlet condition (see <A HREF="#bc_s_b">bc_s_b</A>)
    3399                         must be used as bottom boundary condition for the scalar
    3400                         concentration.</P>
    3401                 </TD>
    3402         </TR>
    3403         <TR>
    3404                 <TD WIDTH=126>
    3405                         <P><A NAME="surface_waterflux"></A><B>surface_waterflux</B></P>
    3406                 </TD>
    3407                 <TD WIDTH=45>
    3408                         <P>R</P>
    3409                 </TD>
    3410                 <TD WIDTH=159>
    3411                         <P><I>0.0</I></P>
    3412                 </TD>
    3413                 <TD WIDTH=1280>
    3414                         <P>Kinematic water flux near the surface (in m/s).&nbsp;
    3415                         </P>
    3416                         <P>If a non-zero value is assigned to this parameter, the
    3417                         respective water flux value is used as bottom (horizontally
    3418                         homogeneous) boundary condition for the humidity equation. This
    3419                         additionally requires that a Neumann condition must be used for
    3420                         the specific humidity / total water content (see <A HREF="#bc_q_b">bc_q_b</A>),
    3421                         because otherwise the resolved scale may contribute to the surface
    3422                         flux so that a constant value cannot be guaranteed. Also, changes
    3423                         of the surface humidity (see <A HREF="#q_surface_initial_change">q_surface_initial_change</A>)
    3424                         are not allowed.</P>
    3425                         <P>If no surface water flux is assigned (<B>surface_waterflux</B>
    3426                         = <I>0.0</I>), it is calculated at each timestep by u<SUB>*</SUB>
    3427                         * q<SUB>*</SUB> (of course only with Prandtl layer switched on).
    3428                         Here, q<SUB>*</SUB> is calculated from the Prandtl law assuming a
    3429                         logarithmic temperature profile between k=0 and k=1. In this case
    3430                         a Dirichlet condition (see <A HREF="#bc_q_b">bc_q_b</A>) must be
    3431                         used as the bottom boundary condition for the humidity.</P>
    3432                 </TD>
    3433         </TR>
    3434         <TR>
    3435                 <TD WIDTH=126>
    3436                         <P><A NAME="s_surface"></A><B>s_surface</B></P>
    3437                 </TD>
    3438                 <TD WIDTH=45>
    3439                         <P>R</P>
    3440                 </TD>
    3441                 <TD WIDTH=159>
    3442                         <P><I>0.0</I></P>
    3443                 </TD>
    3444                 <TD WIDTH=1280>
    3445                         <P>Surface value of the passive scalar (in kg/m<SUP>3</SUP>).&nbsp;</P>
    3446                         <P>This parameter assigns the value of the passive scalar s at the
    3447                         surface (k=0)<B>.</B> Starting from this value, the initial
    3448                         vertical scalar concentration profile is constructed with<A HREF="#s_vertical_gradient">
    3449                         s_vertical_gradient</A> and <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</A>.</P>
    3450                 </TD>
    3451         </TR>
    3452         <TR>
    3453                 <TD WIDTH=126>
    3454                         <P><A NAME="s_surface_initial_change"></A><B>s_surface_initial</B>
    3455                         <BR><B>_change</B></P>
    3456                 </TD>
    3457                 <TD WIDTH=45>
    3458                         <P>R</P>
    3459                 </TD>
    3460                 <TD WIDTH=159>
    3461                         <P><I>0.0</I></P>
    3462                 </TD>
    3463                 <TD WIDTH=1280>
    3464                         <P>Change in surface scalar concentration to be made at the
    3465                         beginning of the 3d run (in kg/m<SUP>3</SUP>).&nbsp;
    3466                         </P>
    3467                         <P>If <B>s_surface_initial_change</B>&nbsp;is set to a non-zero
    3468                         value, the near surface scalar flux is not allowed to be given
    3469                         simultaneously (see <A HREF="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</A>).</P>
    3470                 </TD>
    3471         </TR>
    3472         <TR>
    3473                 <TD WIDTH=126>
    3474                         <P><A NAME="s_vertical_gradient"></A><B>s_vertical_gradient</B></P>
    3475                 </TD>
    3476                 <TD WIDTH=45>
    3477                         <P>R (10)</P>
    3478                 </TD>
    3479                 <TD WIDTH=159>
    3480                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    3481                 </TD>
    3482                 <TD WIDTH=1280>
    3483                         <P>Scalar concentration gradient(s) of the initial scalar
    3484                         concentration profile (in kg/m<SUP>3 </SUP>/ 100 m).&nbsp;
    3485                         </P>
    3486                         <P>The scalar gradient holds starting from the height level
    3487                         defined by <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level
    3488                         </A>(precisely: for all uv levels k, where zu(k) &gt;
    3489                         s_vertical_gradient_level, s_init(k) is set: s_init(k) =
    3490                         s_init(k-1) + dzu(k) * <B>s_vertical_gradient</B>) up to the top
    3491                         boundary or up to the next height level defined by
    3492                         <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</A>.
    3493                         A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
    3494                         intervals if <A HREF="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</A>(1)
    3495                         = <I>0.0</I>) can be assigned. The surface scalar value is
    3496                         assigned via <A HREF="#s_surface">s_surface</A>.</P>
    3497                         <P>Example:&nbsp;
    3498                         </P>
    3499                         <UL>
    3500                                 <P><B>s_vertical_gradient</B> = <I>0.1</I>, <I>0.05</I>,&nbsp;
    3501                                 <BR><B>s_vertical_gradient_level</B> = <I>500.0</I>, <I>1000.0</I>,</P>
    3502                         </UL>
    3503                         <P>That defines the scalar concentration to be constant with
    3504                         height up to z = 500.0 m with a value given by <A HREF="#s_surface">s_surface</A>.
    3505                         For 500.0 m &lt; z &lt;= 1000.0 m the scalar gradient is 0.1 kg/m<SUP>3
    3506                         </SUP>/ 100 m and for z &gt; 1000.0 m up to the top boundary it is
    3507                         0.05 kg/m<SUP>3 </SUP>/ 100 m (it is assumed that the assigned
    3508                         height levels correspond with uv levels).</P>
    3509                 </TD>
    3510         </TR>
    3511         <TR>
    3512                 <TD WIDTH=126>
    3513                         <P><A NAME="s_vertical_gradient_level"></A><B>s_vertical_gradient_</B>
    3514                         <BR><B>level</B></P>
    3515                 </TD>
    3516                 <TD WIDTH=45>
    3517                         <P>R (10)</P>
    3518                 </TD>
    3519                 <TD WIDTH=159>
    3520                         <P><I>10 *</I> <I>0.0</I></P>
    3521                 </TD>
    3522                 <TD WIDTH=1280>
    3523                         <P>Height level from which on the scalar gradient defined by
    3524                         <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A> is
    3525                         effective (in m).&nbsp;
    3526                         </P>
    3527                         <P>The height levels are to be assigned in ascending order. The
    3528                         default values result in a scalar concentration constant with
    3529                         height regardless of the values of <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A>
    3530                         (unless the top boundary of the model is higher than 100000.0 m).
    3531                         For the piecewise construction of scalar concentration profiles
    3532                         see <A HREF="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</A>.</P>
    3533                 </TD>
    3534         </TR>
    3535         <TR>
    3536                 <TD WIDTH=126>
    3537                         <P><A NAME="timestep_scheme"></A><B>timestep_scheme</B></P>
    3538                 </TD>
    3539                 <TD WIDTH=45>
    3540                         <P>C * 20</P>
    3541                 </TD>
    3542                 <TD WIDTH=159>
    3543                         <P><I>'runge</I><BR><I>kutta-3'</I></P>
    3544                 </TD>
    3545                 <TD WIDTH=1280>
    3546                         <P>Time step scheme to be used for the integration of the
    3547                         prognostic variables.&nbsp;
    3548                         </P>
    3549                         <P>The user can choose between the following schemes:</P>
    3550                         <P><I>'runge-kutta-3'</I></P>
    3551                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">Third order Runge-Kutta
    3552                         scheme.<BR>This scheme requires the use of <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>
    3553                         = <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> = '<I>pw-scheme'</I>.
    3554                         Please refer to the&nbsp;<A HREF="../tec/numerik.heiko/zeitschrittverfahren.pdf">documentation
    3555                         on PALM's time integration schemes&nbsp;(28p., in German)</A> fur
    3556                         further details.</P>
    3557                         <P><I>'runge-kutta-2'</I></P>
    3558                         <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">Second order
    3559                         Runge-Kutta scheme.<BR>For special features see <B>timestep_scheme</B>
    3560                         = '<I>runge-kutta-3'</I>.</P>
    3561                         <P><BR><I>'leapfrog'</I></P>
    3562                         <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">Second order
    3563                         leapfrog scheme.<BR>Although this scheme requires a constant
    3564                         timestep (because it is centered in time),&nbsp; is even applied
    3565                         in case of changes in timestep. Therefore, only small changes of
    3566                         the timestep are allowed (see <A HREF="#dt">dt</A>). However, an
    3567                         Euler timestep is always used as the first timestep of an initiali
    3568                         run. When using the Bott-Chlond scheme for scalar advection (see
    3569                         <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>), the prognostic equation
    3570                         for potential temperature will be calculated with the Euler
    3571                         scheme, although the leapfrog scheme is switched on.&nbsp; <BR>The
    3572                         leapfrog scheme must not be used together with the upstream-spline
    3573                         scheme for calculating the advection (see <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>
    3574                         = '<I>ups-scheme'</I> and <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>
    3575                         = '<I>ups-scheme'</I>).</P>
    3576                         <P><BR><I>'leapfrog+euler'</I></P>
    3577                         <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">The leapfrog
    3578                         scheme is used, but after each change of a timestep an Euler
    3579                         timestep is carried out. Although this method is theoretically
    3580                         correct (because the pure leapfrog method does not allow timestep
    3581                         changes), the divergence of the velocity field (after applying the
    3582                         pressure solver) may be significantly larger than with <I>'leapfrog'</I>.</P>
    3583                         <P><BR><I>'euler'</I></P>
    3584                         <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">First order
    3585                         Euler scheme.&nbsp; <BR>The Euler scheme must be used when
    3586                         treating the advection terms with the upstream-spline scheme (see
    3587                         <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> = <I>'ups-scheme'</I> and
    3588                         <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A> = <I>'ups-scheme'</I>).</P>
    3589                         <P STYLE="margin-bottom: 0in"><BR><BR>A differing timestep scheme
    3590                         can be choosed for the subgrid-scale TKE using parameter
    3591                         <A HREF="#use_upstream_for_tke">use_upstream_for_tke</A>.</P>
    3592                 </TD>
    3593         </TR>
    3594         <TR>
    3595                 <TD WIDTH=126>
    3596                         <P ALIGN=LEFT><A NAME="topography"></A><B>topography</B></P>
    3597                 </TD>
    3598                 <TD WIDTH=45>
    3599                         <P>C * 40</P>
    3600                 </TD>
    3601                 <TD WIDTH=159>
    3602                         <P><I>'flat'</I></P>
    3603                 </TD>
    3604                 <TD WIDTH=1280>
    3605                         <P>Topography mode.&nbsp;
    3606                         </P>
    3607                         <P>The user can choose between the following modes:</P>
    3608                         <P><I>'flat'</I></P>
    3609                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">Flat surface.</P>
    3610                         <P><I>'single_building'</I></P>
    3611                         <P STYLE="margin-left: 0.42in">Flow around&nbsp;a single
    3612                         rectangular building mounted on a flat surface.<BR>The building
    3613                         size and location can be specified by the parameters
    3614                         <A HREF="#building_height">building_height</A>, <A HREF="#building_length_x">building_length_x</A>,
    3615                         <A HREF="#building_length_y">building_length_y</A>,
    3616                         <A HREF="#building_wall_left">building_wall_left</A> and
    3617                         <A HREF="#building_wall_south">building_wall_south</A>.</P>
    3618                         <P><I>'single_street_canyon'</I></P>
    3619                         <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">Flow over a
    3620                         single, quasi-2D street canyon of infinite length oriented either
    3621                         in x- or in y-direction.<BR>The canyon size, orientation and
    3622                         location can be specified by the parameters <A HREF="#canyon_height">canyon_height</A>
    3623                         plus <B>either</B>&nbsp;<A HREF="#canyon_width_x">canyon_width_x</A>
    3624                         and <A HREF="#canyon_wall_left">canyon_wall_left</A> <B>or</B>&nbsp;
    3625                         <A HREF="#canyon_width_y">canyon_width_y</A> and
    3626                         <A HREF="#canyon_wall_south">canyon_wall_south</A>.</P>
    3627                         <P>&nbsp;</P>
    3628                         <P><I>'read_from_file'</I></P>
    3629                         <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in">Flow around
    3630                         arbitrary topography.<BR>This mode requires the input file
    3631                         <A HREF="chapter_3.4.html#TOPOGRAPHY_DATA">TOPOGRAPHY_DATA</A><FONT COLOR="#000000">.
    3632                         This file contains the&nbsp;arbitrary topography height
    3633                         information in m. These data&nbsp;must exactly match the
    3634                         horizontal grid.</FONT></P>
    3635                         <P STYLE="margin-bottom: 0in"><I><BR></I><FONT COLOR="#000000">Alternatively,
    3636                         the user may add code to the user interface subroutine
    3637                         <A HREF="chapter_3.5.1.html#user_init_grid">user_init_grid</A> to
    3638                         allow further topography modes. </FONT>These require to explicitly
    3639                         set the <A HREF="#topography_grid_convention">topography_grid_convention</A>&nbsp;to
    3640                         either <I>'cell_edge'</I> or <I>'cell_center'</I>.<BR><FONT COLOR="#000000"><BR>Non-flat
    3641                         </FONT><FONT COLOR="#000000"><B>topography</B></FONT><FONT COLOR="#000000">
    3642                         modes may assign a</FONT> kinematic sensible<FONT COLOR="#000000">
    3643                         <A HREF="#wall_heatflux">wall_heatflux</A> at the five topography
    3644                         faces.</FONT><BR><FONT COLOR="#000000"><BR>All non-flat </FONT><FONT COLOR="#000000"><B>topography</B></FONT><FONT COLOR="#000000">
    3645                         modes </FONT>require the use of <A HREF="#momentum_advec">momentum_advec</A>
    3646                         = <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> = '<I>pw-scheme'</I>,
    3647                         <A HREF="chapter_4.2.html#psolver">psolver</A> /= <I>'sor'</I>,
    3648                         &nbsp;<A HREF="#alpha_surface">alpha_surface</A> =
    3649                         0.0,&nbsp;<A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>
    3650                         = <I>.F.</I>,&nbsp;<A HREF="#cloud_physics">cloud_physics&nbsp;</A>
    3651                         = <I>.F.</I>,&nbsp; <A HREF="#cloud_droplets">cloud_droplets</A> =
    3652                         <I>.F.</I>,&nbsp;&nbsp;<A HREF="#humidity">humidity</A> = <I>.F.</I>,
    3653                         and <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A> = .T..<BR><FONT COLOR="#000000"><BR>Note
    3654                         that an inclined model domain requires the use of </FONT><FONT COLOR="#000000"><B>topography</B></FONT><FONT COLOR="#000000">
    3655                         = </FONT><FONT COLOR="#000000"><I>'flat'</I></FONT><FONT COLOR="#000000">
    3656                         and a nonzero </FONT><A HREF="#alpha_surface">alpha_surface</A>.</P>
    3657                 </TD>
    3658         </TR>
    3659         <TR>
    3660                 <TD WIDTH=126>
    3661                         <P><A NAME="topography_grid_convention"></A><B>topography_grid_</B><BR><B>convention</B></P>
    3662                 </TD>
    3663                 <TD WIDTH=45>
    3664                         <P>C*11</P>
    3665                 </TD>
    3666                 <TD WIDTH=159>
    3667                         <P><I>default depends on value of <A HREF="#topography">topography</A>;
    3668                         see text for details</I></P>
    3669                 </TD>
    3670                 <TD WIDTH=1280>
    3671                         <P>Convention for defining the&nbsp;topography grid.<BR><BR>Possible
    3672                         values are</P>
    3673                         <UL>
    3674                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in"><I>'cell_edge':&nbsp;</I>the
    3675                                 distance between cell edges defines the extent of topography.
    3676                                 This setting is normally for <I>generic topographies</I>, i.e.
    3677                                 topographies that are constructed using length parameters. For
    3678                                 example, <A HREF="#topography">topography</A> = <I>'single_building'</I>
    3679                                 is constructed using <A HREF="#building_length_x">building_length_x</A>
    3680                                 and <A HREF="#building_length_y">building_length_y</A>. The
    3681                                 advantage of this setting is that the actual size of generic
    3682                                 topography is independent of the grid size, provided that the
    3683                                 length parameters are an integer multiple of the grid lengths&nbsp;<A HREF="#dx">dx</A>
    3684                                 and&nbsp;<A HREF="#dy">dy</A>. This is convenient&nbsp;for
    3685                                 resolution parameter studies.</P>
    3686                                 <LI><P><I>'cell_center':&nbsp;</I>the number of topography cells
    3687                                 define the extent of topography. This setting is normally for
    3688                                 <I>rastered real topographies</I> derived from digital elevation
    3689                                 models.&nbsp;For example, <A HREF="#topography">topography</A> =
    3690                                 <I>'read_from_file'</I> is constructed using&nbsp;the input file
    3691                                 <A HREF="chapter_3.4.html#TOPOGRAPHY_DATA">TOPOGRAPHY_DATA</A><FONT COLOR="#000000">.&nbsp;</FONT>The
    3692                                 advantage of this setting is that the&nbsp;rastered topography
    3693                                 cells of the input file are directly mapped to topography grid
    3694                                 boxes in PALM.
    3695                                 </P>
    3696                         </UL>
    3697                         <P>The example files&nbsp;<CODE><FONT SIZE=4>example_topo_file</FONT></CODE>
    3698                         and&nbsp;<CODE><FONT SIZE=4>example_building</FONT></CODE> in
    3699                         <CODE><FONT SIZE=4>trunk/EXAMPLES/</FONT></CODE> illustrate the
    3700                         difference between both approaches. Both examples simulate a
    3701                         single building and yield the same results. The former uses a
    3702                         rastered topography input file with <I>'cell_center'</I>
    3703                         convention, the latter applies a generic topography with
    3704                         <I>'cell_edge'</I> convention.<BR><BR>The default value is</P>
    3705                         <UL>
    3706                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in"><I>'cell_edge' </I>if
    3707                                 <A HREF="#topography">topography</A> = <I>'single_building'</I>
    3708                                 or <I>'single_street_canyon'</I>,</P>
    3709                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in"><I>'cell_center'</I> if
    3710                                 <A HREF="#topography">topography</A> = <I>'read_from_file'</I>,</P>
    3711                                 <LI><P><I>none (' '</I> ) otherwise, leading to an abort
    3712                                 if&nbsp;<B>topography_grid_convention</B> is not set.</P>
    3713                         </UL>
    3714                         <P>This means that
    3715                         </P>
    3716                         <UL>
    3717                                 <LI><P STYLE="margin-bottom: 0in">For PALM simulations using a
    3718                                 <I>user-defined topography</I>, the <B>topography_grid_convention</B>
    3719                                 must be explicitly set to either <I>'cell_edge'</I> or
    3720                                 <I>'cell_center'</I>.</P>
    3721                                 <LI><P>For PALM simulations using a <I>standard topography</I>
    3722                                 <I>('single_building'</I>, <I>'single_street_canyon'</I> or
    3723                                 <I>'read_from_file')</I>, it is possible but not required to set
    3724                                 the&nbsp; <B>topography_grid_convention</B> because appropriate
    3725                                 default values apply.</P>
    3726                         </UL>
    3727                 </TD>
    3728         </TR>
    3729         <TR>
    3730                 <TD WIDTH=126>
    3731                         <P><A NAME="top_heatflux"></A><B>top_heatflux</B></P>
    3732                 </TD>
    3733                 <TD WIDTH=45>
    3734                         <P>R</P>
    3735                 </TD>
    3736                 <TD WIDTH=159>
    3737                         <P><I>no prescribed<BR>heatflux</I></P>
    3738                 </TD>
    3739                 <TD WIDTH=1280>
    3740                         <P>Kinematic sensible heat flux at the top boundary (in K m/s).&nbsp;
    3741                                                 </P>
    3742                         <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
    3743                         two-dimensional surface heat flux field <FONT FACE="monospace">tswst</FONT>
    3744                         is initialized with the value of <B>top_heatflux</B>&nbsp;as top
    3745                         (horizontally homogeneous) boundary condition for the temperature
    3746                         equation. This additionally requires that a Neumann condition must
    3747                         be used for the potential temperature (see <A HREF="#bc_pt_t">bc_pt_t</A>),
    3748                         because otherwise the resolved scale may contribute to the top
    3749                         flux so that a constant flux value cannot be guaranteed.&nbsp;</P>
    3750                         <P><B>Note:</B><BR>The application of a top heat flux additionally
    3751                         requires the setting of initial parameter <A HREF="#use_top_fluxes">use_top_fluxes</A>
    3752                         = .T..
    3753                         </P>
    3754                         <P>No Prandtl-layer is available at the top boundary so far.</P>
    3755                         <P>See also <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>.</P>
    3756                 </TD>
    3757         </TR>
    3758         <TR>
    3759                 <TD WIDTH=126>
    3760                         <P><A NAME="top_momentumflux_u"></A><B>top_momentumflux_u</B></P>
    3761                 </TD>
    3762                 <TD WIDTH=45>
    3763                         <P>R</P>
    3764                 </TD>
    3765                 <TD WIDTH=159>
    3766                         <P><I>no prescribed momentumflux</I></P>
    3767                 </TD>
    3768                 <TD WIDTH=1280>
    3769                         <P>Momentum flux along x at the top boundary (in m2/s2).</P>
    3770                         <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
    3771                         two-dimensional u-momentum flux field <FONT FACE="monospace">uswst</FONT>
    3772                         is initialized with the value of <B>top_momentumflux_u</B> as top
    3773                         (horizontally homogeneous) boundary condition for the u-momentum
    3774                         equation.</P>
    3775                         <P><B>Notes:</B><BR>The application of a top momentum flux
    3776                         additionally requires the setting of initial parameter
    3777                         <A HREF="#use_top_fluxes">use_top_fluxes</A> = .T.. Setting of
    3778                         <B>top_momentumflux_u</B> requires setting of <A HREF="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</A>
    3779                         also.</P>
    3780                         <P>A&nbsp;Neumann condition should be used for the u velocity
    3781                         component (see <A HREF="#bc_uv_t">bc_uv_t</A>), because otherwise
    3782                         the resolved scale may contribute to the top flux so that a
    3783                         constant flux value cannot be guaranteed.&nbsp;</P>
    3784                         <P>No Prandtl-layer is available at the top boundary so far.</P>
    3785                         <P>The <A HREF="chapter_3.8.html">coupled</A> ocean parameter
    3786                         file&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>
    3787                         should include dummy REAL value assignments to both
    3788                         <A HREF="#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</A>
    3789                         and&nbsp;<A HREF="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</A>
    3790                         (e.g.&nbsp;top_momentumflux_u = 0.0, top_momentumflux_v = 0.0) to
    3791                         enable the momentum flux coupling.</P>
    3792                 </TD>
    3793         </TR>
    3794         <TR>
    3795                 <TD WIDTH=126>
    3796                         <P><A NAME="top_momentumflux_v"></A><B>top_momentumflux_v</B></P>
    3797                 </TD>
    3798                 <TD WIDTH=45>
    3799                         <P>R</P>
    3800                 </TD>
    3801                 <TD WIDTH=159>
    3802                         <P><I>no prescribed momentumflux</I></P>
    3803                 </TD>
    3804                 <TD WIDTH=1280>
    3805                         <P>Momentum flux along y at the top boundary (in m2/s2).</P>
    3806                         <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
    3807                         two-dimensional v-momentum flux field <FONT FACE="monospace">vswst</FONT>
    3808                         is initialized with the value of <B>top_momentumflux_v</B> as top
    3809                         (horizontally homogeneous) boundary condition for the v-momentum
    3810                         equation.</P>
    3811                         <P><B>Notes:</B><BR>The application of a top momentum flux
    3812                         additionally requires the setting of initial parameter
    3813                         <A HREF="#use_top_fluxes">use_top_fluxes</A> = .T.. Setting of
    3814                         <B>top_momentumflux_v</B> requires setting of <A HREF="#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</A>
    3815                         also.</P>
    3816                         <P>A&nbsp;Neumann condition should be used for the v velocity
    3817                         component (see <A HREF="#bc_uv_t">bc_uv_t</A>), because otherwise
    3818                         the resolved scale may contribute to the top flux so that a
    3819                         constant flux value cannot be guaranteed.&nbsp;</P>
    3820                         <P>No Prandtl-layer is available at the top boundary so far.</P>
    3821                         <P>The <A HREF="chapter_3.8.html">coupled</A> ocean parameter
    3822                         file&nbsp;<A HREF="chapter_3.4.html#PARIN"><FONT SIZE=2>PARIN_O</FONT></A>
    3823                         should include dummy REAL value assignments to both
    3824                         <A HREF="#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</A>
    3825                         and&nbsp;<A HREF="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</A>
    3826                         (e.g.&nbsp;top_momentumflux_u = 0.0, top_momentumflux_v = 0.0) to
    3827                         enable the momentum flux coupling.</P>
    3828                 </TD>
    3829         </TR>
    3830         <TR>
    3831                 <TD WIDTH=126>
    3832                         <P><A NAME="top_salinityflux"></A><B>top_salinityflux</B></P>
    3833                 </TD>
    3834                 <TD WIDTH=45>
    3835                         <P>R</P>
    3836                 </TD>
    3837                 <TD WIDTH=159>
    3838                         <P><I>no prescribed<BR>salinityflux</I></P>
    3839                 </TD>
    3840                 <TD WIDTH=1280>
    3841                         <P>Kinematic salinity flux at the top boundary, i.e. the sea
    3842                         surface (in psu m/s).&nbsp;
    3843                         </P>
    3844                         <P>This parameter only comes into effect for ocean runs (see
    3845                         parameter <A HREF="#ocean">ocean</A>).</P>
    3846                         <P>If a value is assigned to this parameter, the internal
    3847                         two-dimensional surface heat flux field <FONT FACE="monospace">saswst</FONT>
    3848                         is initialized with the value of <B>top_salinityflux</B>&nbsp;as
    3849                         top (horizontally homogeneous) boundary condition for the salinity
    3850                         equation. This additionally requires that a Neumann condition must
    3851                         be used for the salinity (see <A HREF="#bc_sa_t">bc_sa_t</A>),
    3852                         because otherwise the resolved scale may contribute to the top
    3853                         flux so that a constant flux value cannot be guaranteed.&nbsp;</P>
    3854                         <P><B>Note:</B><BR>The application of a salinity flux at the model
    3855                         top additionally requires the setting of initial parameter
    3856                         <A HREF="#use_top_fluxes">use_top_fluxes</A> = .T..
    3857                         </P>
    3858                         <P>See also <A HREF="#bottom_salinityflux">bottom_salinityflux</A>.</P>
    3859                 </TD>
    3860         </TR>
    3861         <TR>
    3862                 <TD WIDTH=126>
    3863                         <P><A NAME="turbulent_inflow"></A><B>turbulent_inflow</B></P>
    3864                 </TD>
    3865                 <TD WIDTH=45>
    3866                         <P>L</P>
    3867                 </TD>
    3868                 <TD WIDTH=159>
    3869                         <P><I>.F.</I></P>
    3870                 </TD>
    3871                 <TD WIDTH=1280>
    3872                         <P>Generates a turbulent inflow at side boundaries using a
    3873                         turbulence recycling method.<BR><BR>Turbulent inflow is realized
    3874                         using the turbulence recycling method from Lund et al. (1998, J.
    3875                         Comp. Phys., <B>140</B>, 233-258) modified by Kataoka and Mizuno
    3876                         (2002, Wind and Structures, <B>5</B>, 379-392).<BR><BR>A turbulent
    3877                         inflow requires Dirichlet conditions at the respective inflow
    3878                         boundary. <B>So far, a turbulent inflow is realized from the left
    3879                         (west) side only, i.e. <A HREF="#bc_lr">bc_lr</A></B>&nbsp;<B>=</B>
    3880                         <I><B>'dirichlet/radiation'</B></I> <B>is required!</B><BR><BR>The
    3881                         initial (quasi-stationary) turbulence field should be generated by
    3882                         a precursor run and used by setting <A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
    3883                         = <I>'cyclic_fill'</I>.<BR><BR>The distance of the recycling plane
    3884                         from the inflow boundary can be set with parameter
    3885                         <A HREF="#recycling_width">recycling_width</A>. The heigth above
    3886                         ground above which the turbulence signal is not used for recycling
    3887                         and the width of the layer within&nbsp;the magnitude of the
    3888                         turbulence signal is damped from 100% to 0% can be set with
    3889                         parameters <A HREF="#inflow_damping_height">inflow_damping_height</A>
    3890                         and <A HREF="#inflow_damping_width">inflow_damping_width</A>.<BR><BR>The
    3891                         detailed setup for a turbulent inflow is described in <A HREF="chapter_3.9.html">chapter
    3892                         3.9</A>.</P>
    3893                 </TD>
    3894         </TR>
    3895         <TR>
    3896                 <TD WIDTH=126>
    3897                         <P><A NAME="u_bulk"></A><B>u_bulk</B></P>
    3898                 </TD>
    3899                 <TD WIDTH=45>
    3900                         <P>R</P>
    3901                 </TD>
    3902                 <TD WIDTH=159>
    3903                         <P><I>0.0</I></P>
    3904                 </TD>
    3905                 <TD WIDTH=1280>
    3906                         <P>u-component of the predefined bulk velocity (in m/s).<BR><BR>This
    3907                         parameter comes into effect if <A HREF="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</A>
    3908                         = <I>.T.</I> and <A HREF="#conserve_volume_flow_mode">conserve_volume_flow_mode</A>
    3909                         = <I>'bulk_velocity'</I>.</P>
    3910                 </TD>
    3911         </TR>
    3912         <TR>
    3913                 <TD WIDTH=126>
    3914                         <P><A NAME="ug_surface"></A><B>ug_surface</B></P>
    3915                 </TD>
    3916                 <TD WIDTH=45>
    3917                         <P>R</P>
    3918                 </TD>
    3919                 <TD WIDTH=159>
    3920                         <P><I>0.0</I></P>
    3921                 </TD>
    3922                 <TD WIDTH=1280>
    3923                         <P>u-component of the geostrophic wind at the surface (in
    3924                         m/s).<BR><BR>This parameter assigns the value of the u-component
    3925                         of the geostrophic wind (ug) at the surface (k=0). Starting from
    3926                         this value, the initial vertical profile of the <BR>u-component of
    3927                         the geostrophic wind is constructed with <A HREF="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</A>
    3928                         and <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>.
    3929                         The profile constructed in that way is used for creating the
    3930                         initial vertical velocity profile of the 3d-model. Either it is
    3931                         applied, as it has been specified by the user
    3932                         (<A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> =
    3933                         'set_constant_profiles') or it is used for calculating a
    3934                         stationary boundary layer wind profile (<A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
    3935                         = 'set_1d-model_profiles'). If ug is constant with height (i.e.
    3936                         ug(k)=<B>ug_surface</B>) and&nbsp; has a large value, it is
    3937                         recommended to use a Galilei-transformation of the coordinate
    3938                         system, if possible (see <A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>),
    3939                         in order to obtain larger time steps.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
    3940                         case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), this
    3941                         parameter gives the geostrophic velocity value (i.e. the pressure
    3942                         gradient) at the sea surface, which is at k=nzt. The profile is
    3943                         then constructed from the surface down to the bottom of the model.</P>
    3944                 </TD>
    3945         </TR>
    3946         <TR>
    3947                 <TD WIDTH=126>
    3948                         <P><A NAME="ug_vertical_gradient"></A><B>ug_vertical_gradient</B></P>
    3949                 </TD>
    3950                 <TD WIDTH=45>
    3951                         <P>R(10)</P>
    3952                 </TD>
    3953                 <TD WIDTH=159>
    3954                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    3955                 </TD>
    3956                 <TD WIDTH=1280>
    3957                         <P>Gradient(s) of the initial profile of the&nbsp; u-component of
    3958                         the geostrophic wind (in 1/100s).<BR><BR>The gradient holds
    3959                         starting from the height level defined by
    3960                         <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>
    3961                         (precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt;
    3962                         <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>,
    3963                         ug(k) is set: ug(k) = ug(k-1) + dzu(k) * <B>ug_vertical_gradient</B>)
    3964                         up to the top boundary or up to the next height level defined by
    3965                         <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>.
    3966                         A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
    3967                         intervals&nbsp; if <A HREF="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</A>(1)
    3968                         = 0.0) can be assigned. The surface geostrophic wind is assigned
    3969                         by <A HREF="#ug_surface">ug_surface</A>.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
    3970                         case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), the profile
    3971                         is constructed like described above, but starting from the sea
    3972                         surface (k=nzt) down to the bottom boundary of the model. Height
    3973                         levels have then to be given as negative values, e.g.
    3974                         <B>ug_vertical_gradient_level</B> = <I>-500.0</I>, <I>-1000.0</I>.</P>
    3975                 </TD>
    3976         </TR>
    3977         <TR>
    3978                 <TD WIDTH=126>
    3979                         <P><A NAME="ug_vertical_gradient_level"></A><B>ug_vertical_gradient_level</B></P>
    3980                 </TD>
    3981                 <TD WIDTH=45>
    3982                         <P>R(10)</P>
    3983                 </TD>
    3984                 <TD WIDTH=159>
    3985                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    3986                 </TD>
    3987                 <TD WIDTH=1280>
    3988                         <P>Height level from which on the gradient defined by
    3989                         <A HREF="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</A> is
    3990                         effective (in m).<BR><BR>The height levels have to be assigned in
    3991                         ascending order. For the piecewise construction of a profile of
    3992                         the u-component of the geostrophic wind component (ug) see
    3993                         <A HREF="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</A>.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
    3994                         case of ocean runs&nbsp;(see <A HREF="#ocean">ocean</A>), the
    3995                         (negative) height levels have to be assigned in descending order.</P>
    3996                 </TD>
    3997         </TR>
    3998         <TR>
    3999                 <TD WIDTH=126>
    4000                         <P><A NAME="ups_limit_e"></A><B>ups_limit_e</B></P>
    4001                 </TD>
    4002                 <TD WIDTH=45>
    4003                         <P>R</P>
    4004                 </TD>
    4005                 <TD WIDTH=159>
    4006                         <P><I>0.0</I></P>
    4007                 </TD>
    4008                 <TD WIDTH=1280>
    4009                         <P>Subgrid-scale turbulent kinetic energy difference used as
    4010                         criterion for applying the upstream scheme when upstream-spline
    4011                         advection is switched on (in m<SUP>2</SUP>/s<SUP>2</SUP>). &nbsp;
    4012                         </P>
    4013                         <P>This variable steers the appropriate treatment of the advection
    4014                         of the subgrid-scale turbulent kinetic energy in case that the
    4015                         uptream-spline scheme is used . For further information see
    4016                         <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>.&nbsp;
    4017                         </P>
    4018                         <P>Only positive values are allowed for <B>ups_limit_e</B>.
    4019                         </P>
    4020                 </TD>
    4021         </TR>
    4022         <TR>
    4023                 <TD WIDTH=126>
    4024                         <P><A NAME="ups_limit_pt"></A><B>ups_limit_pt</B></P>
    4025                 </TD>
    4026                 <TD WIDTH=45>
    4027                         <P>R</P>
    4028                 </TD>
    4029                 <TD WIDTH=159>
    4030                         <P><I>0.0</I></P>
    4031                 </TD>
    4032                 <TD WIDTH=1280>
    4033                         <P>Temperature difference used as criterion for applying&nbsp; the
    4034                         upstream scheme when upstream-spline advection&nbsp; is switched
    4035                         on (in K).&nbsp;
    4036                         </P>
    4037                         <P>This criterion is used if the upstream-spline scheme is
    4038                         switched on (see <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A>).<BR>If,
    4039                         for a given gridpoint, the absolute temperature difference with
    4040                         respect to the upstream grid point is smaller than the value given
    4041                         for <B>ups_limit_pt</B>, the upstream scheme is used for this
    4042                         gridpoint (by default, the upstream-spline scheme is always used).
    4043                         Reason: in case of a very small upstream gradient, the advection
    4044                         should cause only a very small tendency. However, in such
    4045                         situations the upstream-spline scheme may give wrong tendencies at
    4046                         a grid point due to spline overshooting, if simultaneously the
    4047                         downstream gradient is very large. In such cases it may be more
    4048                         reasonable to use the upstream scheme. The numerical diffusion
    4049                         caused by the upstream schme remains small as long as the upstream
    4050                         gradients are small.</P>
    4051                         <P>The percentage of grid points for which the upstream scheme is
    4052                         actually used, can be output as a time series with respect to the
    4053                         three directions in space with run parameter (see <A HREF="chapter_4.2.html#dt_dots">dt_dots</A>,
    4054                         the timeseries names in the NetCDF file are <I>'splptx'</I>,
    4055                         <I>'splpty'</I>, <I>'splptz'</I>). The percentage of gridpoints&nbsp;
    4056                         should stay below a certain limit, however, it is not possible to
    4057                         give a general limit, since it depends on the respective flow.&nbsp;
    4058                                                 </P>
    4059                         <P>Only positive values are permitted for <B>ups_limit_pt</B>.</P>
    4060                         <P>A more effective control of the “overshoots” can be
    4061                         achieved with parameter <A HREF="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</A>.
    4062                                                 </P>
    4063                 </TD>
    4064         </TR>
    4065         <TR>
    4066                 <TD WIDTH=126>
    4067                         <P><A NAME="ups_limit_u"></A><B>ups_limit_u</B></P>
    4068                 </TD>
    4069                 <TD WIDTH=45>
    4070                         <P>R</P>
    4071                 </TD>
    4072                 <TD WIDTH=159>
    4073                         <P><I>0.0</I></P>
    4074                 </TD>
    4075                 <TD WIDTH=1280>
    4076                         <P>Velocity difference (u-component) used as criterion for
    4077                         applying the upstream scheme when upstream-spline advection is
    4078                         switched on (in m/s).&nbsp;
    4079                         </P>
    4080                         <P>This variable steers the appropriate treatment of the advection
    4081                         of the u-velocity-component in case that the upstream-spline
    4082                         scheme is used. For further information see <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>.&nbsp;
    4083                                                 </P>
    4084                         <P>Only positive values are permitted for <B>ups_limit_u</B>.</P>
    4085                 </TD>
    4086         </TR>
    4087         <TR>
    4088                 <TD WIDTH=126>
    4089                         <P><A NAME="ups_limit_v"></A><B>ups_limit_v</B></P>
    4090                 </TD>
    4091                 <TD WIDTH=45>
    4092                         <P>R</P>
    4093                 </TD>
    4094                 <TD WIDTH=159>
    4095                         <P><I>0.0</I></P>
    4096                 </TD>
    4097                 <TD WIDTH=1280>
    4098                         <P>Velocity difference (v-component) used as criterion for
    4099                         applying the upstream scheme when upstream-spline advection is
    4100                         switched on (in m/s).&nbsp;
    4101                         </P>
    4102                         <P>This variable steers the appropriate treatment of the advection
    4103                         of the v-velocity-component in case that the upstream-spline
    4104                         scheme is used. For further information see <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>.&nbsp;
    4105                                                 </P>
    4106                         <P>Only positive values are permitted for <B>ups_limit_v</B>.</P>
    4107                 </TD>
    4108         </TR>
    4109         <TR>
    4110                 <TD WIDTH=126>
    4111                         <P><A NAME="ups_limit_w"></A><B>ups_limit_w</B></P>
    4112                 </TD>
    4113                 <TD WIDTH=45>
    4114                         <P>R</P>
    4115                 </TD>
    4116                 <TD WIDTH=159>
    4117                         <P><I>0.0</I></P>
    4118                 </TD>
    4119                 <TD WIDTH=1280>
    4120                         <P>Velocity difference (w-component) used as criterion for
    4121                         applying the upstream scheme when upstream-spline advection is
    4122                         switched on (in m/s).&nbsp;
    4123                         </P>
    4124                         <P>This variable steers the appropriate treatment of the advection
    4125                         of the w-velocity-component in case that the upstream-spline
    4126                         scheme is used. For further information see <A HREF="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</A>.&nbsp;
    4127                                                 </P>
    4128                         <P>Only positive values are permitted for <B>ups_limit_w</B>.</P>
    4129                 </TD>
    4130         </TR>
    4131         <TR>
    4132                 <TD WIDTH=126>
    4133                         <P><A NAME="use_surface_fluxes"></A><B>use_surface_fluxes</B></P>
    4134                 </TD>
    4135                 <TD WIDTH=45>
    4136                         <P>L</P>
    4137                 </TD>
    4138                 <TD WIDTH=159>
    4139                         <P><I>.F.</I></P>
    4140                 </TD>
    4141                 <TD WIDTH=1280>
    4142                         <P>Parameter to steer the treatment of the subgrid-scale vertical
    4143                         fluxes within the diffusion terms at k=1 (bottom boundary).</P>
    4144                         <P>By default, the near-surface subgrid-scale fluxes are
    4145                         parameterized (like in the remaining model domain) using the
    4146                         gradient approach. If <B>use_surface_fluxes</B> = <I>.TRUE.</I>,
    4147                         the user-assigned surface fluxes are used instead (see
    4148                         <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A>,
    4149                         <A HREF="#surface_waterflux">surface_waterflux</A> and
    4150                         <A HREF="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</A>) <B>or</B>
    4151                         the surface fluxes are calculated via the Prandtl layer relation
    4152                         (depends on the bottom boundary conditions, see <A HREF="#bc_pt_b">bc_pt_b</A>,
    4153                         <A HREF="#bc_q_b">bc_q_b</A> and <A HREF="#bc_s_b">bc_s_b</A>).</P>
    4154                         <P><B>use_surface_fluxes</B> is automatically set <I>.TRUE.</I>,
    4155                         if a Prandtl layer is used (see <A HREF="#prandtl_layer">prandtl_layer</A>).&nbsp;
    4156                                                 </P>
    4157                         <P>The user may prescribe the surface fluxes at the bottom
    4158                         boundary without using a Prandtl layer by setting
    4159                         <B>use_surface_fluxes</B> = <I>.T.</I> and <B>prandtl_layer</B> =
    4160                         <I>.F.</I>. If , in this case, the momentum flux (u<SUB>*</SUB><SUP>2</SUP>)
    4161                         should also be prescribed, the user must assign an appropriate
    4162                         value within the user-defined code.</P>
    4163                 </TD>
    4164         </TR>
    4165         <TR>
    4166                 <TD WIDTH=126>
    4167                         <P><A NAME="use_top_fluxes"></A><B>use_top_fluxes</B></P>
    4168                 </TD>
    4169                 <TD WIDTH=45>
    4170                         <P>L</P>
    4171                 </TD>
    4172                 <TD WIDTH=159>
    4173                         <P><I>.F.</I></P>
    4174                 </TD>
    4175                 <TD WIDTH=1280>
    4176                         <P>Parameter to steer the treatment of the subgrid-scale vertical
    4177                         fluxes within the diffusion terms at k=nz (top boundary).</P>
    4178                         <P>By default, the fluxes at nz are calculated using the gradient
    4179                         approach. If <B>use_top_fluxes</B> = <I>.TRUE.</I>, the
    4180                         user-assigned top fluxes are used instead (see <A HREF="#top_heatflux">top_heatflux</A>,
    4181                         <A HREF="#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</A>,
    4182                         <A HREF="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</A>,
    4183                         <A HREF="#top_salinityflux">top_salinityflux</A>).</P>
    4184                         <P>Currently, no value for the latent heatflux can be assigned. In
    4185                         case of <B>use_top_fluxes</B> = <I>.TRUE.</I>, the latent heat
    4186                         flux at the top will be automatically set to zero.</P>
    4187                 </TD>
    4188         </TR>
    4189         <TR>
    4190                 <TD WIDTH=126>
    4191                         <P><A NAME="use_ug_for_galilei_tr"></A><B>use_ug_for_galilei_tr</B></P>
    4192                 </TD>
    4193                 <TD WIDTH=45>
    4194                         <P>L</P>
    4195                 </TD>
    4196                 <TD WIDTH=159>
    4197                         <P><I>.T.</I></P>
    4198                 </TD>
    4199                 <TD WIDTH=1280>
    4200                         <P>Switch to determine the translation velocity in case that a
    4201                         Galilean transformation is used.</P>
    4202                         <P>In case of a Galilean transformation (see
    4203                         <A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>),
    4204                         <B>use_ug_for_galilei_tr</B> = <I>.T.</I>&nbsp; ensures that the
    4205                         coordinate system is translated with the geostrophic windspeed.</P>
    4206                         <P>Alternatively, with <B>use_ug_for_galilei_tr</B> = <I>.F</I>.,
    4207                         the geostrophic wind can be replaced as translation speed by the
    4208                         (volume) averaged velocity. However, in this case the user must be
    4209                         aware of fast growing gravity waves, so this choice is usually not
    4210                         recommended!</P>
    4211                 </TD>
    4212         </TR>
    4213         <TR VALIGN=TOP>
    4214                 <TD WIDTH=126>
    4215                         <P ALIGN=LEFT><A NAME="use_upstream_for_tke"></A><B>use_upstream_for_tke</B></P>
    4216                 </TD>
    4217                 <TD WIDTH=45>
    4218                         <P ALIGN=LEFT>L</P>
    4219                 </TD>
    4220                 <TD WIDTH=159>
    4221                         <P ALIGN=LEFT><I>.F.</I></P>
    4222                 </TD>
    4223                 <TD WIDTH=1280>
    4224                         <P ALIGN=LEFT>Parameter to choose the advection/timestep scheme to
    4225                         be used for the subgrid-scale TKE.<BR><BR>By default, the
    4226                         advection scheme and the timestep scheme to be used for the
    4227                         subgrid-scale TKE are set by the initialization parameters
    4228                         <A HREF="#scalar_advec">scalar_advec</A> and <A HREF="#timestep_scheme">timestep_scheme</A>,
    4229                         respectively. <B>use_upstream_for_tke</B> = <I>.T.</I> forces the
    4230                         Euler-scheme and the upstream-scheme to be used as timestep scheme
    4231                         and advection scheme, respectively. By these methods, the strong
    4232                         (artificial) near-surface vertical gradients of the subgrid-scale
    4233                         TKE are significantly reduced. This is required when subgrid-scale
    4234                         velocities are used for advection of particles (see particle
    4235                         package parameter <A HREF="chapter_4.2.html#use_sgs_for_particles">use_sgs_for_particles</A>).</P>
    4236                 </TD>
    4237         </TR>
    4238         <TR>
    4239                 <TD WIDTH=126>
    4240                         <P><A NAME="v_bulk"></A><B>v_bulk</B></P>
    4241                 </TD>
    4242                 <TD WIDTH=45>
    4243                         <P>R</P>
    4244                 </TD>
    4245                 <TD WIDTH=159>
    4246                         <P><I>0.0</I></P>
    4247                 </TD>
    4248                 <TD WIDTH=1280>
    4249                         <P>v-component of the predefined bulk velocity (in m/s).<BR><BR>This
    4250                         parameter comes into effect if <A HREF="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</A>
    4251                         = <I>.T.</I> and <A HREF="#conserve_volume_flow_mode">conserve_volume_flow_mode</A>
    4252                         = <I>'bulk_velocity'</I>.</P>
    4253                 </TD>
    4254         </TR>
    4255         <TR>
    4256                 <TD WIDTH=126>
    4257                         <P><A NAME="vg_surface"></A><B>vg_surface</B></P>
    4258                 </TD>
    4259                 <TD WIDTH=45>
    4260                         <P>R</P>
    4261                 </TD>
    4262                 <TD WIDTH=159>
    4263                         <P><I>0.0</I></P>
    4264                 </TD>
    4265                 <TD WIDTH=1280>
    4266                         <P>v-component of the geostrophic wind at the surface (in
    4267                         m/s).<BR><BR>This parameter assigns the value of the v-component
    4268                         of the geostrophic wind (vg) at the surface (k=0). Starting from
    4269                         this value, the initial vertical profile of the <BR>v-component of
    4270                         the geostrophic wind is constructed with <A HREF="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</A>
    4271                         and <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>.
    4272                         The profile constructed in that way is used for creating the
    4273                         initial vertical velocity profile of the 3d-model. Either it is
    4274                         applied, as it has been specified by the user
    4275                         (<A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A> =
    4276                         'set_constant_profiles') or it is used for calculating a
    4277                         stationary boundary layer wind profile (<A HREF="#initializing_actions">initializing_actions</A>
    4278                         = 'set_1d-model_profiles'). If vg is constant with height (i.e.
    4279                         vg(k)=<B>vg_surface</B>) and&nbsp; has a large value, it is
    4280                         recommended to use a Galilei-transformation of the coordinate
    4281                         system, if possible (see <A HREF="#galilei_transformation">galilei_transformation</A>),
    4282                         in order to obtain larger time steps.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
    4283                         case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), this
    4284                         parameter gives the geostrophic velocity value (i.e. the pressure
    4285                         gradient) at the sea surface, which is at k=nzt. The profile is
    4286                         then constructed from the surface down to the bottom of the model.</P>
    4287                 </TD>
    4288         </TR>
    4289         <TR>
    4290                 <TD WIDTH=126>
    4291                         <P><A NAME="vg_vertical_gradient"></A><B>vg_vertical_gradient</B></P>
    4292                 </TD>
    4293                 <TD WIDTH=45>
    4294                         <P>R(10)</P>
    4295                 </TD>
    4296                 <TD WIDTH=159>
    4297                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    4298                 </TD>
    4299                 <TD WIDTH=1280>
    4300                         <P>Gradient(s) of the initial profile of the&nbsp; v-component of
    4301                         the geostrophic wind (in 1/100s).<BR><BR>The gradient holds
    4302                         starting from the height level defined by
    4303                         <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>
    4304                         (precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt;
    4305                         <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>,
    4306                         vg(k) is set: vg(k) = vg(k-1) + dzu(k) * <B>vg_vertical_gradient</B>)
    4307                         up to the top boundary or up to the next height level defined by
    4308                         <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>.
    4309                         A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
    4310                         intervals&nbsp; if <A HREF="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</A>(1)
    4311                         = 0.0) can be assigned. The surface geostrophic wind is assigned
    4312                         by <A HREF="#vg_surface">vg_surface</A>.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
    4313                         case of ocean runs (see <A HREF="#ocean">ocean</A>), the profile
    4314                         is constructed like described above, but starting from the sea
    4315                         surface (k=nzt) down to the bottom boundary of the model. Height
    4316                         levels have then to be given as negative values, e.g.
    4317                         <B>vg_vertical_gradient_level</B> = <I>-500.0</I>, <I>-1000.0</I>.</P>
    4318                 </TD>
    4319         </TR>
    4320         <TR>
    4321                 <TD WIDTH=126>
    4322                         <P><A NAME="vg_vertical_gradient_level"></A><B>vg_vertical_gradient_level</B></P>
    4323                 </TD>
    4324                 <TD WIDTH=45>
    4325                         <P>R(10)</P>
    4326                 </TD>
    4327                 <TD WIDTH=159>
    4328                         <P><I>10 * 0.0</I></P>
    4329                 </TD>
    4330                 <TD WIDTH=1280>
    4331                         <P>Height level from which on the gradient defined by
    4332                         <A HREF="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</A> is
    4333                         effective (in m).<BR><BR>The height levels have to be assigned in
    4334                         ascending order. For the piecewise construction of a profile of
    4335                         the v-component of the geostrophic wind component (vg) see
    4336                         <A HREF="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</A>.<BR><BR><B>Attention:</B><BR>In
    4337                         case of ocean runs&nbsp;(see <A HREF="#ocean">ocean</A>), the
    4338                         (negative) height levels have to be assigned in descending order.</P>
    4339                 </TD>
    4340         </TR>
    4341         <TR>
    4342                 <TD WIDTH=126>
    4343                         <P><A NAME="wall_adjustment"></A><B>wall_adjustment</B></P>
    4344                 </TD>
    4345                 <TD WIDTH=45>
    4346                         <P>L</P>
    4347                 </TD>
    4348                 <TD WIDTH=159>
    4349                         <P><I>.T.</I></P>
    4350                 </TD>
    4351                 <TD WIDTH=1280>
    4352                         <P>Parameter to restrict the mixing length in the vicinity of the
    4353                         bottom boundary (and near vertical walls of a non-flat
    4354                         <A HREF="#topography">topography</A>).&nbsp;
    4355                         </P>
    4356                         <P>With <B>wall_adjustment</B> = <I>.TRUE., </I>the mixing length
    4357                         is limited to a maximum of&nbsp; 1.8 * z. This condition typically
    4358                         affects only the first grid points above the bottom boundary.</P>
    4359                         <P>In case of&nbsp; a non-flat <A HREF="#topography">topography</A>
    4360                         the respective horizontal distance from vertical walls is used.</P>
    4361                 </TD>
    4362         </TR>
    4363         <TR>
    4364                 <TD WIDTH=126>
    4365                         <P><A NAME="wall_heatflux"></A><B>wall_heatflux</B></P>
    4366                 </TD>
    4367                 <TD WIDTH=45>
    4368                         <P>R(5)</P>
    4369                 </TD>
    4370                 <TD WIDTH=159>
    4371                         <P><I>5 * 0.0</I></P>
    4372                 </TD>
    4373                 <TD WIDTH=1280>
    4374                         <P>Prescribed kinematic sensible heat flux in K m/s at the five
    4375                         topography faces:</P>
    4376                         <P STYLE="margin-left: 0.42in; margin-bottom: 0in"><B>wall_heatflux(0)&nbsp;&nbsp;
    4377                         &nbsp;</B>top face<BR><B>wall_heatflux(1)&nbsp;&nbsp;&nbsp; </B>left
    4378                         face<BR><B>wall_heatflux(2)&nbsp;&nbsp;&nbsp; </B>right
    4379                         face<BR><B>wall_heatflux(3)&nbsp;&nbsp;&nbsp; </B>south
    4380                         face<BR><B>wall_heatflux(4)&nbsp;&nbsp;&nbsp; </B>north face</P>
    4381                         <P STYLE="margin-bottom: 0in"><BR>This parameter applies only in
    4382                         case of a non-flat <A HREF="#topography">topography</A>.&nbsp;The
    4383                         parameter <A HREF="#random_heatflux">random_heatflux</A> can be
    4384                         used to impose random perturbations on the internal
    4385                         two-dimensional surface heat flux field <I>shf</I> that is
    4386                         composed of <A HREF="#surface_heatflux">surface_heatflux</A> at
    4387                         the bottom surface and <B>wall_heatflux(0)</B> at the topography
    4388                         top face.&nbsp;</P>
    4389                 </TD>
    4390         </TR>
    4391 </TABLE>
    4392 <P><BR><BR>
    4393 </P>
    4394 <P STYLE="line-height: 100%"><BR><FONT COLOR="#000080"><A HREF="chapter_4.0.html"><FONT COLOR="#000080"><IMG SRC="left.gif" NAME="Grafik1" ALIGN=BOTTOM WIDTH=32 HEIGHT=32 BORDER=1></FONT></A><A HREF="index.html"><FONT COLOR="#000080"><IMG SRC="up.gif" NAME="Grafik2" ALIGN=BOTTOM WIDTH=32 HEIGHT=32 BORDER=1></FONT></A><A HREF="chapter_4.2.html"><FONT COLOR="#000080"><IMG SRC="right.gif" NAME="Grafik3" ALIGN=BOTTOM WIDTH=32 HEIGHT=32 BORDER=1></FONT></A></FONT></P>
    4395 <P STYLE="line-height: 100%"><I>Last change:&nbsp;</I> $Id:
    4396 chapter_4.1.html 328 2009-05-28 12:13:56Z letzel $
    4397 </P>
    4398 <P><BR><BR>
    4399 </P>
    4400 </BODY>
    4401 </HTML>
     1<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
     2<html><head>
     3
     4
     5
     6
     7
     8
     9
     10 
     11 
     12 
     13 
     14 
     15 
     16  <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=ISO-8859-1">
     17
     18
     19
     20
     21
     22
     23 
     24 
     25 
     26 
     27 
     28 
     29  <title>PALM chapter 4.1</title></head>
     30<body>
     31
     32
     33
     34
     35
     36
     37<h3><a name="chapter4.1"></a>4.1
     38Initialization parameters</h3>
     39
     40
     41
     42
     43
     44
     45
     46<br>
     47
     48
     49
     50
     51
     52
     53<table style="text-align: left; width: 100%;" border="1" cellpadding="2" cellspacing="2">
     54
     55
     56
     57
     58
     59
     60 <tbody>
     61
     62
     63
     64
     65
     66
     67
     68    <tr>
     69
     70
     71
     72
     73
     74
     75 <td style="vertical-align: top;"><font size="4"><b>Parameter name</b></font></td>
     76
     77
     78
     79
     80
     81
     82
     83      <td style="vertical-align: top;"><font size="4"><b>Type</b></font></td>
     84
     85
     86
     87
     88
     89
     90
     91      <td style="vertical-align: top;">
     92     
     93     
     94     
     95     
     96     
     97     
     98      <p><b><font size="4">Default</font></b> <br>
     99
     100
     101
     102
     103
     104
     105 <b><font size="4">value</font></b></p>
     106
     107
     108
     109
     110
     111
     112 </td>
     113
     114
     115
     116
     117
     118
     119
     120      <td style="vertical-align: top;"><font size="4"><b>Explanation</b></font></td>
     121
     122
     123
     124
     125
     126
     127
     128    </tr>
     129
     130
     131
     132
     133
     134
     135 <tr>
     136
     137
     138
     139
     140
     141
     142 <td style="vertical-align: top;">
     143     
     144     
     145     
     146     
     147     
     148     
     149      <p><a name="adjust_mixing_length"></a><b>adjust_mixing_length</b></p>
     150
     151
     152
     153
     154
     155
     156
     157      </td>
     158
     159
     160
     161
     162
     163
     164 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     165
     166
     167
     168
     169
     170
     171
     172      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.F.</span></td>
     173
     174
     175
     176
     177
     178
     179 <td style="vertical-align: top;">
     180     
     181     
     182     
     183     
     184     
     185     
     186      <p style="font-style: normal;">Near-surface adjustment of the
     187mixing length to the Prandtl-layer law.&nbsp; </p>
     188
     189
     190
     191
     192
     193
     194 
     195     
     196     
     197     
     198     
     199     
     200     
     201      <p>Usually
     202the mixing length in LES models l<sub>LES</sub>
     203depends (as in PALM) on the grid size and is possibly restricted
     204further in case of stable stratification and near the lower wall (see
     205parameter <a href="#wall_adjustment">wall_adjustment</a>).
     206With <b>adjust_mixing_length</b> = <span style="font-style: italic;">.T.</span>
     207the Prandtl' mixing length l<sub>PR</sub> = kappa * z/phi
     208is calculated
     209and the mixing length actually used in the model is set l = MIN (l<sub>LES</sub>,
     210l<sub>PR</sub>). This usually gives a decrease of the
     211mixing length at
     212the bottom boundary and considers the fact that eddy sizes
     213decrease in the vicinity of the wall.&nbsp; </p>
     214
     215
     216
     217
     218
     219
     220 
     221     
     222     
     223     
     224     
     225     
     226     
     227      <p style="font-style: normal;"><b>Warning:</b> So
     228far, there is
     229no good experience with <b>adjust_mixing_length</b> = <span style="font-style: italic;">.T.</span> !&nbsp; </p>
     230
     231
     232
     233
     234
     235
     236
     237     
     238     
     239     
     240     
     241     
     242     
     243      <p>With <b>adjust_mixing_length</b> = <span style="font-style: italic;">.T.</span> and the
     244Prandtl-layer being
     245switched on (see <a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a>)
     246      <span style="font-style: italic;">'(u*)** 2+neumann'</span>
     247should always be set as the lower boundary condition for the TKE (see <a href="#bc_e_b">bc_e_b</a>),
     248otherwise the near-surface value of the TKE is not in agreement with
     249the Prandtl-layer law (Prandtl-layer law and Prandtl-Kolmogorov-Ansatz
     250should provide the same value for K<sub>m</sub>). A warning
     251is given,
     252if this is not the case.</p>
     253
     254
     255
     256
     257
     258
     259 </td>
     260
     261
     262
     263
     264
     265
     266 </tr>
     267
     268
     269
     270
     271
     272
     273 <tr>
     274
     275
     276
     277
     278
     279
     280
     281      <td style="vertical-align: top;">
     282     
     283     
     284     
     285     
     286     
     287     
     288      <p><a name="alpha_surface"></a><b>alpha_surface</b></p>
     289
     290
     291
     292
     293
     294
     295
     296      </td>
     297
     298
     299
     300
     301
     302
     303 <td style="vertical-align: top;">R<br>
     304
     305
     306
     307
     308
     309
     310 </td>
     311
     312
     313
     314
     315
     316
     317
     318      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span><br>
     319
     320
     321
     322
     323
     324
     325 </td>
     326
     327
     328
     329
     330
     331
     332
     333      <td style="vertical-align: top;">
     334     
     335     
     336     
     337     
     338     
     339     
     340      <p style="font-style: normal;">Inclination of the model domain
     341with respect to the horizontal (in degrees).&nbsp; </p>
     342
     343
     344
     345
     346
     347
     348 
     349     
     350     
     351     
     352     
     353     
     354     
     355      <p style="font-style: normal;">By means of <b>alpha_surface</b>
     356the model domain can be inclined in x-direction with respect to the
     357horizontal. In this way flows over inclined surfaces (e.g. drainage
     358flows, gravity flows) can be simulated. In case of <b>alpha_surface
     359      </b>/= <span style="font-style: italic;">0</span>
     360the buoyancy term
     361appears both in
     362the equation of motion of the u-component and of the w-component.<br>
     363
     364
     365
     366
     367
     368
     369
     370      </p>
     371
     372
     373
     374
     375
     376
     377 
     378     
     379     
     380     
     381     
     382     
     383     
     384      <p style="font-style: normal;">An inclination
     385is only possible in
     386case of cyclic horizontal boundary conditions along x AND y (see <a href="#bc_lr">bc_lr</a>
     387and <a href="#bc_ns">bc_ns</a>) and <a href="#topography">topography</a> = <span style="font-style: italic;">'flat'</span>. </p>
     388
     389
     390
     391
     392
     393
     394
     395     
     396     
     397     
     398     
     399     
     400     
     401      <p>Runs with inclined surface still require additional
     402user-defined code as well as modifications to the default code. Please
     403ask the <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/PALM_group.html#0">PALM
     404developer&nbsp; group</a>.</p>
     405
     406
     407
     408
     409
     410
     411 </td>
     412
     413
     414
     415
     416
     417
     418 </tr>
     419
     420
     421
     422
     423
     424
     425
     426    <tr>
     427
     428
     429
     430
     431
     432
     433 <td style="vertical-align: top;">
     434     
     435     
     436     
     437     
     438     
     439     
     440      <p><a name="bc_e_b"></a><b>bc_e_b</b></p>
     441
     442
     443
     444
     445
     446
     447 </td>
     448
     449
     450
     451
     452
     453
     454
     455      <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     456
     457
     458
     459
     460
     461
     462 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'neumann'</span></td>
     463
     464
     465
     466
     467
     468
     469
     470      <td style="vertical-align: top;">
     471     
     472     
     473     
     474     
     475     
     476     
     477      <p style="font-style: normal;">Bottom boundary condition of the
     478TKE.&nbsp; </p>
     479
     480
     481
     482
     483
     484
     485 
     486     
     487     
     488     
     489     
     490     
     491     
     492      <p><b>bc_e_b</b> may be
     493set to&nbsp;<span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     494or <span style="font-style: italic;">'(u*) ** 2+neumann'</span>.
     495      <b>bc_e_b</b>
     496= <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     497yields to
     498e(k=0)=e(k=1) (Neumann boundary condition), where e(k=1) is calculated
     499via the prognostic TKE equation. Choice of <span style="font-style: italic;">'(u*)**2+neumann'</span>
     500also yields to
     501e(k=0)=e(k=1), but the TKE at the Prandtl-layer top (k=1) is calculated
     502diagnostically by e(k=1)=(us/0.1)**2. However, this is only allowed if
     503a Prandtl-layer is used (<a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a>).
     504If this is not the case, a warning is given and <b>bc_e_b</b>
     505is reset
     506to <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>.&nbsp;
     507      </p>
     508
     509
     510
     511
     512
     513
     514 
     515     
     516     
     517     
     518     
     519     
     520     
     521      <p style="font-style: normal;">At the top
     522boundary a Neumann
     523boundary condition is generally used: (e(nz+1) = e(nz)).</p>
     524
     525
     526
     527
     528
     529
     530 </td>
     531
     532
     533
     534
     535
     536
     537
     538    </tr>
     539
     540
     541
     542
     543
     544
     545 <tr>
     546
     547
     548
     549
     550
     551
     552 <td style="vertical-align: top;">
     553     
     554     
     555     
     556     
     557     
     558     
     559      <p><a name="bc_lr"></a><b>bc_lr</b></p>
     560
     561
     562
     563
     564
     565
     566
     567      </td>
     568
     569
     570
     571
     572
     573
     574 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     575
     576
     577
     578
     579
     580
     581
     582      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'cyclic'</span></td>
     583
     584
     585
     586
     587
     588
     589
     590      <td style="vertical-align: top;">Boundary
     591condition along x (for all quantities).<br>
     592
     593
     594
     595
     596
     597
     598 <br>
     599
     600
     601
     602
     603
     604
     605
     606By default, a cyclic boundary condition is used along x.<br>
     607
     608
     609
     610
     611
     612
     613 <br>
     614
     615
     616
     617
     618
     619
     620
     621      <span style="font-weight: bold;">bc_lr</span> may
     622also be
     623assigned the values <span style="font-style: italic;">'dirichlet/radiation'</span>
     624(inflow from left, outflow to the right) or <span style="font-style: italic;">'radiation/dirichlet'</span>
     625(inflow from
     626right, outflow to the left). This requires the multi-grid method to be
     627used for solving the Poisson equation for perturbation pressure (see <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">psolver</a>)
     628and it also requires cyclic boundary conditions along y (see&nbsp;<a href="#bc_ns">bc_ns</a>).<br>
     629
     630
     631
     632
     633
     634
     635 <br>
     636
     637
     638
     639
     640
     641
     642
     643In case of these non-cyclic lateral boundaries, a Dirichlet condition
     644is used at the inflow for all quantities (initial vertical profiles -
     645see <a href="#initializing_actions">initializing_actions</a>
     646- are fixed during the run) except u, to which a Neumann (zero
     647gradient) condition is applied. At the outflow, a radiation condition is used for all velocity components, while a Neumann (zero
     648gradient) condition is used for the scalars. For perturbation
     649pressure Neumann (zero gradient) conditions are assumed both at the
     650inflow and at the outflow.<br>
     651
     652
     653
     654
     655
     656
     657 <br>
     658
     659
     660
     661
     662
     663
     664
     665When using non-cyclic lateral boundaries, a filter is applied to the
     666velocity field in the vicinity of the outflow in order to suppress any
     667reflections of outgoing disturbances (see <a href="#km_damp_max">km_damp_max</a>
     668and <a href="#outflow_damping_width">outflow_damping_width</a>).<br>
     669
     670
     671
     672
     673
     674
     675
     676      <br>
     677
     678
     679
     680
     681
     682
     683
     684In order to maintain a turbulent state of the flow, it may be
     685neccessary to continuously impose perturbations on the horizontal
     686velocity field in the vicinity of the inflow throughout the whole run.
     687This can be switched on using <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</a>.
     688The horizontal range to which these perturbations are applied is
     689controlled by the parameters <a href="#inflow_disturbance_begin">inflow_disturbance_begin</a>
     690and <a href="#inflow_disturbance_end">inflow_disturbance_end</a>.
     691The vertical range and the perturbation amplitude are given by <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">disturbance_level_b</a>,
     692      <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">disturbance_level_t</a>,
     693and <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">disturbance_amplitude</a>.
     694The time interval at which perturbations are to be imposed is set by <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#dt_disturb">dt_disturb</a>.<br>
     695
     696
     697
     698
     699
     700
     701
     702      <br>
     703
     704
     705
     706
     707
     708
     709
     710In case of non-cyclic horizontal boundaries <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#call_psolver_at_all_substeps">call_psolver
     711at_all_substeps</a> = .T. should be used.<br>
     712
     713
     714
     715
     716
     717
     718 <br>
     719
     720
     721
     722
     723
     724
     725 <span style="font-weight: bold;">Note:</span><br>
     726
     727
     728
     729
     730
     731
     732
     733Using non-cyclic lateral boundaries requires very sensitive adjustments
     734of the inflow (vertical profiles) and the bottom boundary conditions,
     735e.g. a surface heating should not be applied near the inflow boundary
     736because this may significantly disturb the inflow. Please check the
     737model results very carefully.</td>
     738
     739
     740
     741
     742
     743
     744 </tr>
     745
     746
     747
     748
     749
     750
     751 <tr>
     752
     753
     754
     755
     756
     757
     758 <td style="vertical-align: top;">
     759     
     760     
     761     
     762     
     763     
     764     
     765      <p><a name="bc_ns"></a><b>bc_ns</b></p>
     766
     767
     768
     769
     770
     771
     772
     773      </td>
     774
     775
     776
     777
     778
     779
     780 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     781
     782
     783
     784
     785
     786
     787
     788      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'cyclic'</span></td>
     789
     790
     791
     792
     793
     794
     795
     796      <td style="vertical-align: top;">Boundary
     797condition along y (for all quantities).<br>
     798
     799
     800
     801
     802
     803
     804 <br>
     805
     806
     807
     808
     809
     810
     811
     812By default, a cyclic boundary condition is used along y.<br>
     813
     814
     815
     816
     817
     818
     819 <br>
     820
     821
     822
     823
     824
     825
     826
     827      <span style="font-weight: bold;">bc_ns</span> may
     828also be
     829assigned the values <span style="font-style: italic;">'dirichlet/radiation'</span>
     830(inflow from rear ("north"), outflow to the front ("south")) or <span style="font-style: italic;">'radiation/dirichlet'</span>
     831(inflow from front ("south"), outflow to the rear ("north")). This
     832requires the multi-grid
     833method to be used for solving the Poisson equation for perturbation
     834pressure (see <a href="chapter_4.2.html#psolver">psolver</a>)
     835and it also requires cyclic boundary conditions along x (see<br>
     836
     837
     838
     839
     840
     841
     842 <a href="#bc_lr">bc_lr</a>).<br>
     843
     844
     845
     846
     847
     848
     849 <br>
     850
     851
     852
     853
     854
     855
     856
     857In case of these non-cyclic lateral boundaries, a Dirichlet condition
     858is used at the inflow for all quantities (initial vertical profiles -
     859see <a href="chapter_4.1.html#initializing_actions">initializing_actions</a>
     860- are fixed during the run) except u, to which a Neumann (zero
     861gradient) condition is applied. At the outflow, a radiation condition is used for all velocity components, while a Neumann (zero
     862gradient) condition is used for the scalars. For perturbation
     863pressure Neumann (zero gradient) conditions are assumed both at the
     864inflow and at the outflow.<br>
     865
     866
     867
     868
     869
     870
     871 <br>
     872
     873
     874
     875
     876
     877
     878
     879For further details regarding non-cyclic lateral boundary conditions
     880see <a href="#bc_lr">bc_lr</a>.</td>
     881
     882
     883
     884
     885
     886
     887 </tr>
     888
     889
     890
     891
     892
     893
     894
     895    <tr>
     896
     897
     898
     899
     900
     901
     902 <td style="vertical-align: top;">
     903     
     904     
     905     
     906     
     907     
     908     
     909      <p><a name="bc_p_b"></a><b>bc_p_b</b></p>
     910
     911
     912
     913
     914
     915
     916 </td>
     917
     918
     919
     920
     921
     922
     923
     924      <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     925
     926
     927
     928
     929
     930
     931 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'neumann'</span></td>
     932
     933
     934
     935
     936
     937
     938
     939      <td style="vertical-align: top;">
     940     
     941     
     942     
     943     
     944     
     945     
     946      <p style="font-style: normal;">Bottom boundary condition of the
     947perturbation pressure.&nbsp; </p>
     948
     949
     950
     951
     952
     953
     954 
     955     
     956     
     957     
     958     
     959     
     960     
     961      <p>Allowed values
     962are <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>,
     963      <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     964and <span style="font-style: italic;">'neumann+inhomo'</span>.&nbsp;
     965      <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>
     966sets
     967p(k=0)=0.0,&nbsp; <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     968sets p(k=0)=p(k=1). <span style="font-style: italic;">'neumann+inhomo'</span>
     969corresponds to an extended Neumann boundary condition where heat flux
     970or temperature inhomogeneities near the
     971surface (pt(k=1))&nbsp; are additionally regarded (see Shen and
     972LeClerc
     973(1995, Q.J.R. Meteorol. Soc.,
     9741209)). This condition is only permitted with the Prandtl-layer
     975switched on (<a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a>),
     976otherwise the run is terminated.&nbsp; </p>
     977
     978
     979
     980
     981
     982
     983 
     984     
     985     
     986     
     987     
     988     
     989     
     990      <p>Since
     991at the bottom boundary of the model the vertical
     992velocity
     993disappears (w(k=0) = 0.0), the consistent Neumann condition (<span style="font-style: italic;">'neumann'</span> or <span style="font-style: italic;">'neumann+inhomo'</span>)
     994dp/dz = 0 should
     995be used, which leaves the vertical component w unchanged when the
     996pressure solver is applied. Simultaneous use of the Neumann boundary
     997conditions both at the bottom and at the top boundary (<a href="#bc_p_t">bc_p_t</a>)
     998usually yields no consistent solution for the perturbation pressure and
     999should be avoided.</p>
     1000
     1001
     1002
     1003
     1004
     1005
     1006 </td>
     1007
     1008
     1009
     1010
     1011
     1012
     1013 </tr>
     1014
     1015
     1016
     1017
     1018
     1019
     1020 <tr>
     1021
     1022
     1023
     1024
     1025
     1026
     1027 <td style="vertical-align: top;">
     1028     
     1029     
     1030     
     1031     
     1032     
     1033     
     1034      <p><a name="bc_p_t"></a><b>bc_p_t</b></p>
     1035
     1036
     1037
     1038
     1039
     1040
     1041
     1042      </td>
     1043
     1044
     1045
     1046
     1047
     1048
     1049 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     1050
     1051
     1052
     1053
     1054
     1055
     1056
     1057      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span></td>
     1058
     1059
     1060
     1061
     1062
     1063
     1064
     1065      <td style="vertical-align: top;">
     1066     
     1067     
     1068     
     1069     
     1070     
     1071     
     1072      <p style="font-style: normal;">Top boundary condition of the
     1073perturbation pressure.&nbsp; </p>
     1074
     1075
     1076
     1077
     1078
     1079
     1080 
     1081     
     1082     
     1083     
     1084     
     1085     
     1086     
     1087      <p style="font-style: normal;">Allowed values are <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>
     1088(p(k=nz+1)= 0.0) or <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     1089(p(k=nz+1)=p(k=nz)).&nbsp; </p>
     1090
     1091
     1092
     1093
     1094
     1095
     1096 
     1097     
     1098     
     1099     
     1100     
     1101     
     1102     
     1103      <p>Simultaneous use
     1104of Neumann boundary conditions both at the
     1105top and bottom boundary (<a href="#bc_p_b">bc_p_b</a>)
     1106usually yields no consistent solution for the perturbation pressure and
     1107should be avoided. Since at the bottom boundary the Neumann
     1108condition&nbsp; is a good choice (see <a href="#bc_p_b">bc_p_b</a>),
     1109a Dirichlet condition should be set at the top boundary.</p>
     1110
     1111
     1112
     1113
     1114
     1115
     1116 </td>
     1117
     1118
     1119
     1120
     1121
     1122
     1123
     1124    </tr>
     1125
     1126
     1127
     1128
     1129
     1130
     1131 <tr>
     1132
     1133
     1134
     1135
     1136
     1137
     1138 <td style="vertical-align: top;">
     1139     
     1140     
     1141     
     1142     
     1143     
     1144     
     1145      <p><a name="bc_pt_b"></a><b>bc_pt_b</b></p>
     1146
     1147
     1148
     1149
     1150
     1151
     1152
     1153      </td>
     1154
     1155
     1156
     1157
     1158
     1159
     1160 <td style="vertical-align: top;">C*20</td>
     1161
     1162
     1163
     1164
     1165
     1166
     1167
     1168      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span></td>
     1169
     1170
     1171
     1172
     1173
     1174
     1175
     1176      <td style="vertical-align: top;">
     1177     
     1178     
     1179     
     1180     
     1181     
     1182     
     1183      <p style="font-style: normal;">Bottom boundary condition of the
     1184potential temperature.&nbsp; </p>
     1185
     1186
     1187
     1188
     1189
     1190
     1191 
     1192     
     1193     
     1194     
     1195     
     1196     
     1197     
     1198      <p>Allowed values
     1199are <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>
     1200(pt(k=0) = const. = <a href="#pt_surface">pt_surface</a>
     1201+ <a href="#pt_surface_initial_change">pt_surface_initial_change</a>;
     1202the user may change this value during the run using user-defined code)
     1203and <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     1204(pt(k=0)=pt(k=1)).&nbsp; <br>
     1205
     1206
     1207
     1208
     1209
     1210
     1211
     1212When a constant surface sensible heat flux is used (<a href="#surface_heatflux">surface_heatflux</a>), <b>bc_pt_b</b>
     1213= <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     1214must be used, because otherwise the resolved scale may contribute to
     1215the surface flux so that a constant value cannot be guaranteed.</p>
     1216
     1217
     1218
     1219
     1220
     1221
     1222     
     1223     
     1224     
     1225     
     1226     
     1227     
     1228      <p>In the <a href="chapter_3.8.html">coupled</a> atmosphere executable,&nbsp;<a href="chapter_4.2.html#bc_pt_b">bc_pt_b</a> is internally set and does not need to be prescribed.</p>
     1229
     1230
     1231
     1232
     1233
     1234
     1235
     1236      </td>
     1237
     1238
     1239
     1240
     1241
     1242
     1243 </tr>
     1244
     1245
     1246
     1247
     1248
     1249
     1250 <tr>
     1251
     1252
     1253
     1254
     1255
     1256
     1257 <td style="vertical-align: top;">
     1258     
     1259     
     1260     
     1261     
     1262     
     1263     
     1264      <p><a name="pc_pt_t"></a><b>bc_pt_t</b></p>
     1265
     1266
     1267
     1268
     1269
     1270
     1271
     1272      </td>
     1273
     1274
     1275
     1276
     1277
     1278
     1279 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     1280
     1281
     1282
     1283
     1284
     1285
     1286
     1287      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'initial_ gradient'</span></td>
     1288
     1289
     1290
     1291
     1292
     1293
     1294
     1295      <td style="vertical-align: top;">
     1296     
     1297     
     1298     
     1299     
     1300     
     1301     
     1302      <p style="font-style: normal;">Top boundary condition of the
     1303potential temperature.&nbsp; </p>
     1304
     1305
     1306
     1307
     1308
     1309
     1310 
     1311     
     1312     
     1313     
     1314     
     1315     
     1316     
     1317      <p>Allowed are the
     1318values <span style="font-style: italic;">'dirichlet' </span>(pt(k=nz+1)
     1319does not change during the run), <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     1320(pt(k=nz+1)=pt(k=nz)), and <span style="font-style: italic;">'initial_gradient'</span>.
     1321With the 'initial_gradient'-condition the value of the temperature
     1322gradient at the top is
     1323calculated from the initial
     1324temperature profile (see <a href="#pt_surface">pt_surface</a>,
     1325      <a href="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</a>)
     1326by bc_pt_t_val = (pt_init(k=nz+1) -
     1327pt_init(k=nz)) / dzu(nz+1).<br>
     1328
     1329
     1330
     1331
     1332
     1333
     1334
     1335Using this value (assumed constant during the
     1336run) the temperature boundary values are calculated as&nbsp; </p>
     1337
     1338
     1339
     1340
     1341
     1342
     1343
     1344     
     1345     
     1346     
     1347     
     1348     
     1349     
     1350      <ul>
     1351
     1352
     1353
     1354
     1355
     1356
     1357 
     1358       
     1359       
     1360       
     1361       
     1362       
     1363       
     1364        <p style="font-style: normal;">pt(k=nz+1) =
     1365pt(k=nz) +
     1366bc_pt_t_val * dzu(nz+1)</p>
     1367
     1368
     1369
     1370
     1371
     1372
     1373 
     1374     
     1375     
     1376     
     1377     
     1378     
     1379     
     1380      </ul>
     1381
     1382
     1383
     1384
     1385
     1386
     1387 
     1388     
     1389     
     1390     
     1391     
     1392     
     1393     
     1394      <p style="font-style: normal;">(up to k=nz the prognostic
     1395equation for the temperature is solved).<br>
     1396
     1397
     1398
     1399
     1400
     1401
     1402
     1403When a constant sensible heat flux is used at the top boundary (<a href="chapter_4.1.html#top_heatflux">top_heatflux</a>),
     1404      <b>bc_pt_t</b> = <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     1405must be used, because otherwise the resolved scale may contribute to
     1406the top flux so that a constant value cannot be guaranteed.</p>
     1407
     1408
     1409
     1410
     1411
     1412
     1413 </td>
     1414
     1415
     1416
     1417
     1418
     1419
     1420
     1421    </tr>
     1422
     1423
     1424
     1425
     1426
     1427
     1428 <tr>
     1429
     1430
     1431
     1432
     1433
     1434
     1435 <td style="vertical-align: top;">
     1436     
     1437     
     1438     
     1439     
     1440     
     1441     
     1442      <p><a name="bc_q_b"></a><b>bc_q_b</b></p>
     1443
     1444
     1445
     1446
     1447
     1448
     1449
     1450      </td>
     1451
     1452
     1453
     1454
     1455
     1456
     1457 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     1458
     1459
     1460
     1461
     1462
     1463
     1464
     1465      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span></td>
     1466
     1467
     1468
     1469
     1470
     1471
     1472
     1473      <td style="vertical-align: top;">
     1474     
     1475     
     1476     
     1477     
     1478     
     1479     
     1480      <p style="font-style: normal;">Bottom boundary condition of the
     1481specific humidity / total water content.&nbsp; </p>
     1482
     1483
     1484
     1485
     1486
     1487
     1488 
     1489     
     1490     
     1491     
     1492     
     1493     
     1494     
     1495      <p>Allowed
     1496values are <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>
     1497(q(k=0) = const. = <a href="#q_surface">q_surface</a>
     1498+ <a href="#q_surface_initial_change">q_surface_initial_change</a>;
     1499the user may change this value during the run using user-defined code)
     1500and <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     1501(q(k=0)=q(k=1)).&nbsp; <br>
     1502
     1503
     1504
     1505
     1506
     1507
     1508
     1509When a constant surface latent heat flux is used (<a href="#surface_waterflux">surface_waterflux</a>), <b>bc_q_b</b>
     1510= <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     1511must be used, because otherwise the resolved scale may contribute to
     1512the surface flux so that a constant value cannot be guaranteed.</p>
     1513
     1514
     1515
     1516
     1517
     1518
     1519
     1520      </td>
     1521
     1522
     1523
     1524
     1525
     1526
     1527 </tr>
     1528
     1529
     1530
     1531
     1532
     1533
     1534 <tr>
     1535
     1536
     1537
     1538
     1539
     1540
     1541 <td style="vertical-align: top;">
     1542     
     1543     
     1544     
     1545     
     1546     
     1547     
     1548      <p><a name="bc_q_t"></a><b>bc_q_t</b></p>
     1549
     1550
     1551
     1552
     1553
     1554
     1555
     1556      </td>
     1557
     1558
     1559
     1560
     1561
     1562
     1563 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">C
     1564* 20</span></td>
     1565
     1566
     1567
     1568
     1569
     1570
     1571 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'neumann'</span></td>
     1572
     1573
     1574
     1575
     1576
     1577
     1578
     1579      <td style="vertical-align: top;">
     1580     
     1581     
     1582     
     1583     
     1584     
     1585     
     1586      <p style="font-style: normal;">Top boundary condition of the
     1587specific humidity / total water content.&nbsp; </p>
     1588
     1589
     1590
     1591
     1592
     1593
     1594 
     1595     
     1596     
     1597     
     1598     
     1599     
     1600     
     1601      <p>Allowed
     1602are the values <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>
     1603(q(k=nz) and q(k=nz+1) do
     1604not change during the run) and <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>.
     1605With the Neumann boundary
     1606condition the value of the humidity gradient at the top is calculated
     1607from the
     1608initial humidity profile (see <a href="#q_surface">q_surface</a>,
     1609      <a href="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</a>)
     1610by: bc_q_t_val = ( q_init(k=nz) - q_init(k=nz-1)) / dzu(nz).<br>
     1611
     1612
     1613
     1614
     1615
     1616
     1617
     1618Using this value (assumed constant during the run) the humidity
     1619boundary values
     1620are calculated as&nbsp; </p>
     1621
     1622
     1623
     1624
     1625
     1626
     1627 
     1628     
     1629     
     1630     
     1631     
     1632     
     1633     
     1634      <ul>
     1635
     1636
     1637
     1638
     1639
     1640
     1641 
     1642       
     1643       
     1644       
     1645       
     1646       
     1647       
     1648        <p style="font-style: normal;">q(k=nz+1) =q(k=nz) +
     1649bc_q_t_val * dzu(nz+1)</p>
     1650
     1651
     1652
     1653
     1654
     1655
     1656 
     1657     
     1658     
     1659     
     1660     
     1661     
     1662     
     1663      </ul>
     1664
     1665
     1666
     1667
     1668
     1669
     1670 
     1671     
     1672     
     1673     
     1674     
     1675     
     1676     
     1677      <p style="font-style: normal;">(up tp k=nz the prognostic
     1678equation for q is solved). </p>
     1679
     1680
     1681
     1682
     1683
     1684
     1685 </td>
     1686
     1687
     1688
     1689
     1690
     1691
     1692 </tr>
     1693
     1694
     1695
     1696
     1697
     1698
     1699 <tr>
     1700
     1701
     1702
     1703
     1704
     1705
     1706
     1707      <td style="vertical-align: top;">
     1708     
     1709     
     1710     
     1711     
     1712     
     1713     
     1714      <p><a name="bc_s_b"></a><b>bc_s_b</b></p>
     1715
     1716
     1717
     1718
     1719
     1720
     1721 </td>
     1722
     1723
     1724
     1725
     1726
     1727
     1728
     1729      <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     1730
     1731
     1732
     1733
     1734
     1735
     1736 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span></td>
     1737
     1738
     1739
     1740
     1741
     1742
     1743
     1744      <td style="vertical-align: top;">
     1745     
     1746     
     1747     
     1748     
     1749     
     1750     
     1751      <p style="font-style: normal;">Bottom boundary condition of the
     1752scalar concentration.&nbsp; </p>
     1753
     1754
     1755
     1756
     1757
     1758
     1759 
     1760     
     1761     
     1762     
     1763     
     1764     
     1765     
     1766      <p>Allowed values
     1767are <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>
     1768(s(k=0) = const. = <a href="#s_surface">s_surface</a>
     1769+ <a href="#s_surface_initial_change">s_surface_initial_change</a>;
     1770the user may change this value during the run using user-defined code)
     1771and <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     1772(s(k=0) =
     1773s(k=1)).&nbsp; <br>
     1774
     1775
     1776
     1777
     1778
     1779
     1780
     1781When a constant surface concentration flux is used (<a href="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</a>), <b>bc_s_b</b>
     1782= <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     1783must be used, because otherwise the resolved scale may contribute to
     1784the surface flux so that a constant value cannot be guaranteed.</p>
     1785
     1786
     1787
     1788
     1789
     1790
     1791
     1792      </td>
     1793
     1794
     1795
     1796
     1797
     1798
     1799 </tr>
     1800
     1801
     1802
     1803
     1804
     1805
     1806 <tr>
     1807
     1808
     1809
     1810
     1811
     1812
     1813 <td style="vertical-align: top;">
     1814     
     1815     
     1816     
     1817     
     1818     
     1819     
     1820      <p><a name="bc_s_t"></a><b>bc_s_t</b></p>
     1821
     1822
     1823
     1824
     1825
     1826
     1827
     1828      </td>
     1829
     1830
     1831
     1832
     1833
     1834
     1835 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     1836
     1837
     1838
     1839
     1840
     1841
     1842
     1843      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'neumann'</span></td>
     1844
     1845
     1846
     1847
     1848
     1849
     1850
     1851      <td style="vertical-align: top;">
     1852     
     1853     
     1854     
     1855     
     1856     
     1857     
     1858      <p style="font-style: normal;">Top boundary condition of the
     1859scalar concentration.&nbsp; </p>
     1860
     1861
     1862
     1863
     1864
     1865
     1866 
     1867     
     1868     
     1869     
     1870     
     1871     
     1872     
     1873      <p>Allowed are the
     1874values <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>
     1875(s(k=nz) and s(k=nz+1) do
     1876not change during the run) and <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>.
     1877With the Neumann boundary
     1878condition the value of the scalar concentration gradient at the top is
     1879calculated
     1880from the initial scalar concentration profile (see <a href="#s_surface">s_surface</a>, <a href="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</a>)
     1881by: bc_s_t_val = (s_init(k=nz) - s_init(k=nz-1)) / dzu(nz).<br>
     1882
     1883
     1884
     1885
     1886
     1887
     1888
     1889Using this value (assumed constant during the run) the concentration
     1890boundary values
     1891are calculated as </p>
     1892
     1893
     1894
     1895
     1896
     1897
     1898 
     1899     
     1900     
     1901     
     1902     
     1903     
     1904     
     1905      <ul>
     1906
     1907
     1908
     1909
     1910
     1911
     1912 
     1913       
     1914       
     1915       
     1916       
     1917       
     1918       
     1919        <p style="font-style: normal;">s(k=nz+1) = s(k=nz) +
     1920bc_s_t_val * dzu(nz+1)</p>
     1921
     1922
     1923
     1924
     1925
     1926
     1927 
     1928     
     1929     
     1930     
     1931     
     1932     
     1933     
     1934      </ul>
     1935
     1936
     1937
     1938
     1939
     1940
     1941 
     1942     
     1943     
     1944     
     1945     
     1946     
     1947     
     1948      <p style="font-style: normal;">(up to k=nz the prognostic
     1949equation for the scalar concentration is
     1950solved).</p>
     1951
     1952
     1953
     1954
     1955
     1956
     1957 </td>
     1958
     1959
     1960
     1961
     1962
     1963
     1964 </tr>
     1965
     1966
     1967
     1968
     1969
     1970
     1971 <tr>
     1972
     1973
     1974
     1975
     1976
     1977
     1978      <td style="vertical-align: top;"><a name="bc_sa_t"></a><span style="font-weight: bold;">bc_sa_t</span></td>
     1979
     1980
     1981
     1982
     1983
     1984
     1985      <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     1986
     1987
     1988
     1989
     1990
     1991
     1992      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'neumann'</span></td>
     1993
     1994
     1995
     1996
     1997
     1998
     1999      <td style="vertical-align: top;">
     2000     
     2001     
     2002     
     2003     
     2004     
     2005     
     2006      <p style="font-style: normal;">Top boundary condition of the salinity.&nbsp; </p>
     2007
     2008
     2009
     2010
     2011
     2012
     2013 
     2014     
     2015     
     2016     
     2017     
     2018     
     2019     
     2020      <p>This parameter only comes into effect for ocean runs (see parameter <a href="#ocean">ocean</a>).</p>
     2021
     2022
     2023
     2024
     2025
     2026
     2027     
     2028     
     2029     
     2030     
     2031     
     2032     
     2033      <p style="font-style: normal;">Allowed are the
     2034values <span style="font-style: italic;">'dirichlet' </span>(sa(k=nz+1)
     2035does not change during the run) and <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     2036(sa(k=nz+1)=sa(k=nz))<span style="font-style: italic;"></span>.&nbsp;<br>
     2037
     2038
     2039
     2040
     2041
     2042
     2043      <br>
     2044
     2045
     2046
     2047
     2048
     2049
     2050
     2051When a constant salinity flux is used at the top boundary (<a href="chapter_4.1.html#top_salinityflux">top_salinityflux</a>),
     2052      <b>bc_sa_t</b> = <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>
     2053must be used, because otherwise the resolved scale may contribute to
     2054the top flux so that a constant value cannot be guaranteed.</p>
     2055
     2056
     2057
     2058
     2059
     2060
     2061      </td>
     2062
     2063
     2064
     2065
     2066
     2067
     2068    </tr>
     2069
     2070
     2071
     2072
     2073
     2074
     2075    <tr>
     2076
     2077
     2078
     2079
     2080
     2081
     2082 <td style="vertical-align: top;">
     2083     
     2084     
     2085     
     2086     
     2087     
     2088     
     2089      <p><a name="bc_uv_b"></a><b>bc_uv_b</b></p>
     2090
     2091
     2092
     2093
     2094
     2095
     2096
     2097      </td>
     2098
     2099
     2100
     2101
     2102
     2103
     2104 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     2105
     2106
     2107
     2108
     2109
     2110
     2111
     2112      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span></td>
     2113
     2114
     2115
     2116
     2117
     2118
     2119
     2120      <td style="vertical-align: top;">
     2121     
     2122     
     2123     
     2124     
     2125     
     2126     
     2127      <p style="font-style: normal;">Bottom boundary condition of the
     2128horizontal velocity components u and v.&nbsp; </p>
     2129
     2130
     2131
     2132
     2133
     2134
     2135 
     2136     
     2137     
     2138     
     2139     
     2140     
     2141     
     2142      <p>Allowed
     2143values are <span style="font-style: italic;">'dirichlet' </span>and
     2144      <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>. <b>bc_uv_b</b>
     2145= <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>
     2146yields the
     2147no-slip condition with u=v=0 at the bottom. Due to the staggered grid
     2148u(k=0) and v(k=0) are located at z = - 0,5 * <a href="#dz">dz</a>
     2149(below the bottom), while u(k=1) and v(k=1) are located at z = +0,5 *
     2150dz. u=v=0 at the bottom is guaranteed using mirror boundary
     2151condition:&nbsp; </p>
     2152
     2153
     2154
     2155
     2156
     2157
     2158 
     2159     
     2160     
     2161     
     2162     
     2163     
     2164     
     2165      <ul>
     2166
     2167
     2168
     2169
     2170
     2171
     2172 
     2173       
     2174       
     2175       
     2176       
     2177       
     2178       
     2179        <p style="font-style: normal;">u(k=0) = - u(k=1) and v(k=0) = -
     2180v(k=1)</p>
     2181
     2182
     2183
     2184
     2185
     2186
     2187 
     2188     
     2189     
     2190     
     2191     
     2192     
     2193     
     2194      </ul>
     2195
     2196
     2197
     2198
     2199
     2200
     2201 
     2202     
     2203     
     2204     
     2205     
     2206     
     2207     
     2208      <p style="font-style: normal;">The
     2209Neumann boundary condition
     2210yields the free-slip condition with u(k=0) = u(k=1) and v(k=0) =
     2211v(k=1).
     2212With Prandtl - layer switched on (see <a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a>), the free-slip condition is not
     2213allowed (otherwise the run will be terminated)<font color="#000000">.</font></p>
     2214
     2215
     2216
     2217
     2218
     2219
     2220
     2221      </td>
     2222
     2223
     2224
     2225
     2226
     2227
     2228 </tr>
     2229
     2230
     2231
     2232
     2233
     2234
     2235 <tr>
     2236
     2237
     2238
     2239
     2240
     2241
     2242 <td style="vertical-align: top;">
     2243     
     2244     
     2245     
     2246     
     2247     
     2248     
     2249      <p><a name="bc_uv_t"></a><b>bc_uv_t</b></p>
     2250
     2251
     2252
     2253
     2254
     2255
     2256
     2257      </td>
     2258
     2259
     2260
     2261
     2262
     2263
     2264 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     2265
     2266
     2267
     2268
     2269
     2270
     2271
     2272      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span></td>
     2273
     2274
     2275
     2276
     2277
     2278
     2279
     2280      <td style="vertical-align: top;">
     2281     
     2282     
     2283     
     2284     
     2285     
     2286     
     2287      <p style="font-style: normal;">Top boundary condition of the
     2288horizontal velocity components u and v.&nbsp; </p>
     2289
     2290
     2291
     2292
     2293
     2294
     2295 
     2296     
     2297     
     2298     
     2299     
     2300     
     2301     
     2302      <p>Allowed
     2303values are <span style="font-style: italic;">'dirichlet'</span>, <span style="font-style: italic;">'dirichlet_0'</span>
     2304and <span style="font-style: italic;">'neumann'</span>.
     2305The
     2306Dirichlet condition yields u(k=nz+1) = ug(nz+1) and v(k=nz+1) =
     2307vg(nz+1),
     2308Neumann condition yields the free-slip condition with u(k=nz+1) =
     2309u(k=nz) and v(k=nz+1) = v(k=nz) (up to k=nz the prognostic equations
     2310for the velocities are solved). The special condition&nbsp;<span style="font-style: italic;">'dirichlet_0'</span> can be used for channel flow, it yields the no-slip condition u(k=nz+1) = ug(nz+1) = 0 and v(k=nz+1) =
     2311vg(nz+1) = 0.</p>
     2312
     2313
     2314
     2315
     2316
     2317
     2318     
     2319     
     2320     
     2321     
     2322     
     2323     
     2324      <p>In the <a href="chapter_3.8.html">coupled</a> ocean executable, <a href="chapter_4.2.html#bc_uv_t">bc_uv_t</a>&nbsp;is internally set ('neumann') and does not need to be prescribed.</p>
     2325
     2326
     2327
     2328
     2329
     2330
     2331 </td>
     2332
     2333
     2334
     2335
     2336
     2337
     2338 </tr>
     2339
     2340
     2341
     2342
     2343
     2344
     2345 <tr>
     2346
     2347
     2348
     2349
     2350
     2351
     2352      <td style="vertical-align: top;"><a name="bottom_salinityflux"></a><span style="font-weight: bold;">bottom_salinityflux</span></td>
     2353
     2354
     2355
     2356
     2357
     2358
     2359      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     2360
     2361
     2362
     2363
     2364
     2365
     2366      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td>
     2367
     2368
     2369
     2370
     2371
     2372
     2373      <td style="vertical-align: top;">
     2374     
     2375     
     2376     
     2377     
     2378     
     2379     
     2380      <p>Kinematic salinity flux near the surface (in psu m/s).&nbsp;</p>
     2381
     2382
     2383
     2384
     2385
     2386
     2387This parameter only comes into effect for ocean runs (see parameter <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>).
     2388     
     2389     
     2390     
     2391     
     2392     
     2393     
     2394      <p>The
     2395respective salinity flux value is used
     2396as bottom (horizontally homogeneous) boundary condition for the salinity equation. This additionally requires that a Neumann
     2397condition must be used for the salinity, which is currently the only available condition.<br>
     2398
     2399
     2400
     2401
     2402
     2403
     2404 </p>
     2405
     2406
     2407
     2408
     2409
     2410
     2411 </td>
     2412
     2413
     2414
     2415
     2416
     2417
     2418    </tr>
     2419
     2420
     2421
     2422
     2423
     2424
     2425    <tr>
     2426
     2427
     2428
     2429
     2430
     2431
     2432
     2433      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="building_height"></a>building_height</span></td>
     2434
     2435
     2436
     2437
     2438
     2439
     2440
     2441      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     2442
     2443
     2444
     2445
     2446
     2447
     2448 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">50.0</span></td>
     2449
     2450
     2451
     2452
     2453
     2454
     2455 <td>Height
     2456of a single building in m.<br>
     2457
     2458
     2459
     2460
     2461
     2462
     2463 <br>
     2464
     2465
     2466
     2467
     2468
     2469
     2470 <span style="font-weight: bold;">building_height</span> must
     2471be less than the height of the model domain. This parameter requires
     2472the use of&nbsp;<a href="#topography">topography</a>
     2473= <span style="font-style: italic;">'single_building'</span>.</td>
     2474
     2475
     2476
     2477
     2478
     2479
     2480
     2481    </tr>
     2482
     2483
     2484
     2485
     2486
     2487
     2488 <tr>
     2489
     2490
     2491
     2492
     2493
     2494
     2495 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="building_length_x"></a>building_length_x</span></td>
     2496
     2497
     2498
     2499
     2500
     2501
     2502
     2503      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     2504
     2505
     2506
     2507
     2508
     2509
     2510 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">50.0</span></td>
     2511
     2512
     2513
     2514
     2515
     2516
     2517 <td><span style="font-style: italic;"></span>Width of a single
     2518building in m.<br>
     2519
     2520
     2521
     2522
     2523
     2524
     2525 <br>
     2526
     2527
     2528
     2529
     2530
     2531
     2532
     2533Currently, <span style="font-weight: bold;">building_length_x</span>
     2534must be at least <span style="font-style: italic;">3
     2535*&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="#dx">dx</a> and no more than <span style="font-style: italic;">(&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="#nx">nx</a><span style="font-style: italic;"> - 1 ) </span><span style="font-style: italic;"> * <a href="#dx">dx</a>
     2536      </span><span style="font-style: italic;">- <a href="#building_wall_left">building_wall_left</a></span>.
     2537This parameter requires the use of&nbsp;<a href="#topography">topography</a>
     2538= <span style="font-style: italic;">'single_building'</span>.</td>
     2539
     2540
     2541
     2542
     2543
     2544
     2545
     2546    </tr>
     2547
     2548
     2549
     2550
     2551
     2552
     2553 <tr>
     2554
     2555
     2556
     2557
     2558
     2559
     2560 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="building_length_y"></a>building_length_y</span></td>
     2561
     2562
     2563
     2564
     2565
     2566
     2567
     2568      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     2569
     2570
     2571
     2572
     2573
     2574
     2575 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">50.0</span></td>
     2576
     2577
     2578
     2579
     2580
     2581
     2582 <td>Depth
     2583of a single building in m.<br>
     2584
     2585
     2586
     2587
     2588
     2589
     2590 <br>
     2591
     2592
     2593
     2594
     2595
     2596
     2597
     2598Currently, <span style="font-weight: bold;">building_length_y</span>
     2599must be at least <span style="font-style: italic;">3
     2600*&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="#dy">dy</a> and no more than <span style="font-style: italic;">(&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="#ny">ny</a><span style="font-style: italic;"> - 1 )&nbsp;</span><span style="font-style: italic;"> * <a href="#dy">dy</a></span><span style="font-style: italic;"> - <a href="#building_wall_south">building_wall_south</a></span>. This parameter requires
     2601the use of&nbsp;<a href="#topography">topography</a>
     2602= <span style="font-style: italic;">'single_building'</span>.</td>
     2603
     2604
     2605
     2606
     2607
     2608
     2609
     2610    </tr>
     2611
     2612
     2613
     2614
     2615
     2616
     2617 <tr>
     2618
     2619
     2620
     2621
     2622
     2623
     2624 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="building_wall_left"></a>building_wall_left</span></td>
     2625
     2626
     2627
     2628
     2629
     2630
     2631
     2632      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     2633
     2634
     2635
     2636
     2637
     2638
     2639 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">building centered in x-direction</span></td>
     2640
     2641
     2642
     2643
     2644
     2645
     2646
     2647      <td>x-coordinate of the left building wall (distance between the
     2648left building wall and the left border of the model domain) in m.<br>
     2649
     2650
     2651
     2652
     2653
     2654
     2655
     2656      <br>
     2657
     2658
     2659
     2660
     2661
     2662
     2663
     2664Currently, <span style="font-weight: bold;">building_wall_left</span>
     2665must be at least <span style="font-style: italic;">1
     2666*&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="#dx">dx</a> and less than <span style="font-style: italic;">( <a href="#nx">nx</a>&nbsp;
     2667- 1 ) * <a href="#dx">dx</a> -&nbsp; <a href="#building_length_x">building_length_x</a></span>.
     2668This parameter requires the use of&nbsp;<a href="#topography">topography</a>
     2669= <span style="font-style: italic;">'single_building'</span>.<br>
     2670
     2671
     2672
     2673
     2674
     2675
     2676
     2677      <br>
     2678
     2679
     2680
     2681
     2682
     2683
     2684
     2685The default value&nbsp;<span style="font-weight: bold;">building_wall_left</span>
     2686= <span style="font-style: italic;">( ( <a href="#nx">nx</a>&nbsp;+
     26871 ) * <a href="#dx">dx</a> -&nbsp; <a href="#building_length_x">building_length_x</a> ) / 2</span>
     2688centers the building in x-direction.&nbsp;<font color="#000000">Due to the staggered grid the building will be displaced by -0.5 <a href="chapter_4.1.html#dx">dx</a> in x-direction and -0.5 <a href="chapter_4.1.html#dy">dy</a> in y-direction.</font> </td>
     2689
     2690
     2691
     2692
     2693
     2694
     2695 </tr>
     2696
     2697
     2698
     2699
     2700
     2701
     2702 <tr>
     2703
     2704
     2705
     2706
     2707
     2708
     2709
     2710      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="building_wall_south"></a>building_wall_south</span></td>
     2711
     2712
     2713
     2714
     2715
     2716
     2717
     2718      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     2719
     2720
     2721
     2722
     2723
     2724
     2725 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;"></span><span style="font-style: italic;">building centered in y-direction</span></td>
     2726
     2727
     2728
     2729
     2730
     2731
     2732
     2733      <td>y-coordinate of the South building wall (distance between the
     2734South building wall and the South border of the model domain) in m.<br>
     2735
     2736
     2737
     2738
     2739
     2740
     2741
     2742      <br>
     2743
     2744
     2745
     2746
     2747
     2748
     2749
     2750Currently, <span style="font-weight: bold;">building_wall_south</span>
     2751must be at least <span style="font-style: italic;">1
     2752*&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="#dy">dy</a> and less than <span style="font-style: italic;">( <a href="#ny">ny</a>&nbsp;
     2753- 1 ) * <a href="#dy">dy</a> -&nbsp; <a href="#building_length_y">building_length_y</a></span>.
     2754This parameter requires the use of&nbsp;<a href="#topography">topography</a>
     2755= <span style="font-style: italic;">'single_building'</span>.<br>
     2756
     2757
     2758
     2759
     2760
     2761
     2762
     2763      <br>
     2764
     2765
     2766
     2767
     2768
     2769
     2770
     2771The default value&nbsp;<span style="font-weight: bold;">building_wall_south</span>
     2772= <span style="font-style: italic;">( ( <a href="#ny">ny</a>&nbsp;+
     27731 ) * <a href="#dy">dy</a> -&nbsp; <a href="#building_length_y">building_length_y</a> ) / 2</span>
     2774centers the building in y-direction.&nbsp;<font color="#000000">Due to the staggered grid the building will be displaced by -0.5 <a href="chapter_4.1.html#dx">dx</a> in x-direction and -0.5 <a href="chapter_4.1.html#dy">dy</a> in y-direction.</font> </td>
     2775
     2776
     2777
     2778
     2779
     2780
     2781 </tr>
     2782
     2783
     2784
     2785
     2786
     2787
     2788 <tr>
     2789
     2790      <td style="vertical-align: top;"><a name="canopy_mode"></a><span style="font-weight: bold;">canopy_mode</span></td>
     2791
     2792      <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     2793
     2794      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'block'</span></td>
     2795
     2796      <td style="vertical-align: top;">Canopy mode.<br>
     2797
     2798      <br>
     2799
     2800      <font color="#000000">
     2801Besides using the default value, that will create a horizontally
     2802homogeneous plant canopy that extends over the total horizontal
     2803extension of the model domain, the user may add code to the user
     2804interface subroutine <a href="chapter_3.5.1.html#user_init_plant_canopy">user_init_plant_canopy</a>
     2805to allow further canopy&nbsp;modes. <br>
     2806
     2807      <br>
     2808
     2809The setting of <a href="#canopy_mode">canopy_mode</a> becomes only active, if&nbsp;<a href="#plant_canopy">plant_canopy</a> has been set <span style="font-style: italic;">.T.</span> and a non-zero <a href="#drag_coefficient">drag_coefficient</a> has been defined.</font></td>
     2810
     2811    </tr>
     2812
     2813    <tr><td style="font-weight: bold; vertical-align: top;"><a name="canyon_height"></a>canyon_height</td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="font-style: italic; vertical-align: top;">50.0</td><td>Street canyon height
     2814in m.<br>
     2815
     2816
     2817
     2818
     2819
     2820
     2821 <br>
     2822
     2823
     2824
     2825
     2826
     2827
     2828 <span style="font-weight: bold;">canyon_height</span> must
     2829be less than the height of the model domain. This parameter requires&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a>
     2830= <span style="font-style: italic;">'single_street_canyon'</span>.</td></tr><tr><td style="font-weight: bold; vertical-align: top;"><a name="canyon_width_x"></a>canyon_width_x</td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="font-style: italic; vertical-align: top;">9999999.9</td><td>Street canyon width in x-direction in m.<br>
     2831
     2832
     2833
     2834
     2835
     2836
     2837 <br>
     2838
     2839
     2840
     2841
     2842
     2843
     2844
     2845Currently, <span style="font-weight: bold;">canyon_width_x</span>
     2846must be at least <span style="font-style: italic;">3
     2847*&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="chapter_4.1.html#dx">dx</a> and no more than <span style="font-style: italic;">(&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="chapter_4.1.html#nx">nx</a><span style="font-style: italic;"> - 1 ) </span><span style="font-style: italic;"> * <a href="chapter_4.1.html#dx">dx</a>
     2848      </span><span style="font-style: italic;">- <a href="chapter_4.1.html#canyon_wall_left">canyon_wall_left</a></span>.
     2849This parameter requires&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a>
     2850= <span style="font-style: italic;">'</span><span style="font-style: italic;">single_street_canyon</span><span style="font-style: italic;">'</span>. A non-default value implies a canyon orientation in y-direction.</td></tr><tr><td style="font-weight: bold; vertical-align: top;"><a name="canyon_width_y"></a>canyon_width_y</td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="font-style: italic; vertical-align: top;">9999999.9</td><td>Street canyon width in y-direction in m.<br>
     2851
     2852
     2853
     2854
     2855
     2856
     2857 <br>
     2858
     2859
     2860
     2861
     2862
     2863
     2864
     2865Currently, <span style="font-weight: bold;">canyon_width_y</span>
     2866must be at least <span style="font-style: italic;">3
     2867*&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="chapter_4.1.html#dy">dy</a> and no more than <span style="font-style: italic;">(&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="chapter_4.1.html#ny">ny</a><span style="font-style: italic;"> - 1 )&nbsp;</span><span style="font-style: italic;"> * <a href="chapter_4.1.html#dy">dy</a></span><span style="font-style: italic;"> - <a href="chapter_4.1.html#canyon_wall_south">canyon_wall_south</a></span>. This parameter requires&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a>
     2868= <span style="font-style: italic;">'</span><span style="font-style: italic;">single_street_canyon</span>.&nbsp;A non-default value implies a canyon orientation in x-direction.</td></tr><tr><td style="font-weight: bold; vertical-align: top;"><a name="canyon_wall_left"></a>canyon_wall_left</td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="font-style: italic; vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">canyon centered in x-direction</span></td><td>x-coordinate of the left canyon wall (distance between the
     2869left canyon wall and the left border of the model domain) in m.<br>
     2870
     2871
     2872
     2873
     2874
     2875
     2876
     2877      <br>
     2878
     2879
     2880
     2881
     2882
     2883
     2884
     2885Currently, <span style="font-weight: bold;">canyon_wall_left</span>
     2886must be at least <span style="font-style: italic;">1
     2887*&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="chapter_4.1.html#dx">dx</a> and less than <span style="font-style: italic;">( <a href="chapter_4.1.html#nx">nx</a>&nbsp;
     2888- 1 ) * <a href="chapter_4.1.html#dx">dx</a> -&nbsp; <a href="chapter_4.1.html#canyon_width_x">canyon_width_x</a></span>.
     2889This parameter requires&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a>
     2890= <span style="font-style: italic;">'</span><span style="font-style: italic;">single_street_canyon</span><span style="font-style: italic;">'</span>.<br>
     2891
     2892
     2893
     2894
     2895
     2896
     2897
     2898      <br>
     2899
     2900
     2901
     2902
     2903
     2904
     2905
     2906The default value <span style="font-weight: bold;">canyon_wall_left</span>
     2907= <span style="font-style: italic;">( ( <a href="chapter_4.1.html#nx">nx</a>&nbsp;+
     29081 ) * <a href="chapter_4.1.html#dx">dx</a> -&nbsp; <a href="chapter_4.1.html#canyon_width_x">canyon_width_x</a> ) / 2</span>
     2909centers the canyon in x-direction.</td></tr><tr><td style="font-weight: bold; vertical-align: top;"><a name="canyon_wall_south"></a>canyon_wall_south</td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="font-style: italic; vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">canyon centered in y-direction</span></td><td>y-coordinate of the South canyon wall (distance between the
     2910South canyon wall and the South border of the model domain) in m.<br>
     2911
     2912
     2913
     2914
     2915
     2916
     2917
     2918      <br>
     2919
     2920
     2921
     2922
     2923
     2924
     2925
     2926Currently, <span style="font-weight: bold;">canyon_wall_south</span>
     2927must be at least <span style="font-style: italic;">1
     2928*&nbsp;</span><a style="font-style: italic;" href="chapter_4.1.html#dy">dy</a> and less than <span style="font-style: italic;">( <a href="chapter_4.1.html#ny">ny</a>&nbsp;
     2929- 1 ) * <a href="chapter_4.1.html#dy">dy</a> -&nbsp; <a href="chapter_4.1.html#canyon_width_y">canyon_width_y</a></span>.
     2930This parameter requires&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a>
     2931= <span style="font-style: italic;">'</span><span style="font-style: italic;">single_street_canyon</span><span style="font-style: italic;">'</span>.<br>
     2932
     2933
     2934
     2935
     2936
     2937
     2938
     2939      <br>
     2940
     2941
     2942
     2943
     2944
     2945
     2946
     2947The default value <span style="font-weight: bold;">canyon_wall_south</span>
     2948= <span style="font-style: italic;">( ( <a href="chapter_4.1.html#ny">ny</a>&nbsp;+
     29491 ) * <a href="chapter_4.1.html#dy">dy</a> -&nbsp;&nbsp;</span><a href="chapter_4.1.html#building_length_y"><span style="font-style: italic;"></span></a><a style="font-style: italic;" href="chapter_4.1.html#canyon_width_y">canyon_wid</a><span style="font-style: italic;"><a style="font-style: italic;" href="chapter_4.1.html#canyon_width_y">th_y</a> ) / 2</span>
     2950centers the canyon in y-direction.</td></tr><tr>
     2951
     2952
     2953
     2954
     2955
     2956
     2957
     2958      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="cloud_droplets"></a>cloud_droplets</span><br>
     2959
     2960
     2961
     2962
     2963
     2964
     2965
     2966      </td>
     2967
     2968
     2969
     2970
     2971
     2972
     2973 <td style="vertical-align: top;">L<br>
     2974
     2975
     2976
     2977
     2978
     2979
     2980 </td>
     2981
     2982
     2983
     2984
     2985
     2986
     2987
     2988      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.F.</span><br>
     2989
     2990
     2991
     2992
     2993
     2994
     2995 </td>
     2996
     2997
     2998
     2999
     3000
     3001
     3002
     3003      <td style="vertical-align: top;">Parameter to switch on
     3004usage of cloud droplets.<br>
     3005
     3006
     3007
     3008
     3009
     3010
     3011 <br>
     3012
     3013
     3014
     3015
     3016
     3017
     3018
     3019      <span style="font-weight: bold;"></span><span style="font-family: monospace;"></span>
     3020
     3021
     3022
     3023
     3024Cloud droplets require to use&nbsp;particles (i.e. the NAMELIST group <span style="font-family: Courier New,Courier,monospace;">particles_par</span> has to be included in the parameter file<span style="font-family: monospace;"></span>). Then each particle is a representative for a certain number of droplets. The droplet
     3025features (number of droplets, initial radius, etc.) can be steered with
     3026the&nbsp; respective particle parameters (see e.g. <a href="#chapter_4.2.html#radius">radius</a>).
     3027The real number of initial droplets in a grid cell is equal to the
     3028initial number of droplets (defined by the particle source parameters <span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif"> </font></span><a href="chapter_4.2.html#pst"><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">pst</font></span></a><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">, </font></span><a href="chapter_4.2.html#psl"><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">psl</font></span></a><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">, </font></span><a href="chapter_4.2.html#psr"><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">psr</font></span></a><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">, </font></span><a href="chapter_4.2.html#pss"><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">pss</font></span></a><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">, </font></span><a href="chapter_4.2.html#psn"><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">psn</font></span></a><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">, </font></span><a href="chapter_4.2.html#psb"><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">psb</font></span></a><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">, </font></span><a href="chapter_4.2.html#pdx"><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">pdx</font></span></a><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">, </font></span><a href="chapter_4.2.html#pdy"><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">pdy</font></span></a>
     3029      <span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">and
     3030      </font></span><a href="chapter_4.2.html#pdz"><span lang="en-GB"><font face="Thorndale, serif">pdz</font></span></a><span lang="en-GB"></span><span lang="en-GB"></span>)
     3031times the <a href="#initial_weighting_factor">initial_weighting_factor</a>.<br>
     3032
     3033
     3034
     3035
     3036
     3037
     3038
     3039      <br>
     3040
     3041
     3042
     3043
     3044
     3045
     3046
     3047In case of using cloud droplets, the default condensation scheme in
     3048PALM cannot be used, i.e. <a href="#cloud_physics">cloud_physics</a>
     3049must be set <span style="font-style: italic;">.F.</span>.<br>
     3050
     3051
     3052
     3053
     3054
     3055
     3056
     3057      </td>
     3058
     3059
     3060
     3061
     3062
     3063
     3064 </tr>
     3065
     3066
     3067
     3068
     3069
     3070
     3071 <tr>
     3072
     3073
     3074
     3075
     3076
     3077
     3078 <td style="vertical-align: top;">
     3079     
     3080     
     3081     
     3082     
     3083     
     3084     
     3085      <p><a name="cloud_physics"></a><b>cloud_physics</b></p>
     3086
     3087
     3088
     3089
     3090
     3091
     3092
     3093      </td>
     3094
     3095
     3096
     3097
     3098
     3099
     3100 <td style="vertical-align: top;">L<br>
     3101
     3102
     3103
     3104
     3105
     3106
     3107 </td>
     3108
     3109
     3110
     3111
     3112
     3113
     3114
     3115      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.F.</span></td>
     3116
     3117
     3118
     3119
     3120
     3121
     3122 <td style="vertical-align: top;">
     3123     
     3124     
     3125     
     3126     
     3127     
     3128     
     3129      <p>Parameter to switch
     3130on the condensation scheme.&nbsp; </p>
     3131
     3132
     3133
     3134
     3135
     3136
     3137
     3138For <b>cloud_physics =</b> <span style="font-style: italic;">.TRUE.</span>, equations
     3139for the
     3140liquid water&nbsp;
     3141content and the liquid water potential temperature are solved instead
     3142of those for specific humidity and potential temperature. Note
     3143that a grid volume is assumed to be either completely saturated or
     3144completely
     3145unsaturated (0%-or-100%-scheme). A simple precipitation scheme can
     3146additionally be switched on with parameter <a href="#precipitation">precipitation</a>.
     3147Also cloud-top cooling by longwave radiation can be utilized (see <a href="#radiation">radiation</a>)<br>
     3148
     3149
     3150
     3151
     3152
     3153
     3154 <b><br>
     3155
     3156
     3157
     3158
     3159
     3160
     3161
     3162cloud_physics =</b> <span style="font-style: italic;">.TRUE.
     3163      </span>requires&nbsp;<a href="#humidity">humidity</a>
     3164=<span style="font-style: italic;"> .TRUE.</span> .<br>
     3165
     3166
     3167
     3168
     3169
     3170
     3171
     3172Detailed information about the condensation scheme is given in the
     3173description of the <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM-1/Dokumentationen/Cloud_physics/wolken.pdf">cloud
     3174physics module</a> (pdf-file, only in German).<br>
     3175
     3176
     3177
     3178
     3179
     3180
     3181 <br>
     3182
     3183
     3184
     3185
     3186
     3187
     3188
     3189This condensation scheme is not allowed if cloud droplets are simulated
     3190explicitly (see <a href="#cloud_droplets">cloud_droplets</a>).<br>
     3191
     3192
     3193
     3194
     3195
     3196
     3197
     3198      </td>
     3199
     3200
     3201
     3202
     3203
     3204
     3205 </tr>
     3206
     3207
     3208
     3209
     3210
     3211
     3212 <tr>
     3213
     3214
     3215
     3216
     3217
     3218
     3219 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="conserve_volume_flow"></a>conserve_volume_flow</span></td>
     3220
     3221
     3222
     3223
     3224
     3225
     3226
     3227      <td style="vertical-align: top;">L</td>
     3228
     3229
     3230
     3231
     3232
     3233
     3234 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.F.</span></td>
     3235
     3236
     3237
     3238
     3239
     3240
     3241 <td>Conservation
     3242of volume flow in x- and y-direction.<br>
     3243
     3244
     3245
     3246
     3247
     3248
     3249 <br>
     3250
     3251
     3252
     3253
     3254
     3255
     3256 <span style="font-weight: bold;">conserve_volume_flow</span>
     3257= <span style="font-style: italic;">.T.</span>
     3258guarantees that the volume flow through the xz- and yz-cross-sections of
     3259the total model domain remains constant throughout the run depending on the chosen <a href="#conserve_volume_flow_mode">conserve_volume_flow_mode</a>.<br><br>Note that&nbsp;<span style="font-weight: bold;">conserve_volume_flow</span>
     3260= <span style="font-style: italic;">.T.</span> requires <a href="#dp_external">dp_external</a> = <span style="font-style: italic;">.F.</span> .<br>
     3261
     3262
     3263
     3264
     3265
     3266
     3267
     3268      </td>
     3269
     3270
     3271
     3272
     3273
     3274
     3275 </tr>
     3276
     3277
     3278
     3279
     3280
     3281
     3282 <tr><td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="conserve_volume_flow_mode"></a>conserve_volume_flow_mode</span></td><td style="vertical-align: top;">C * 16</td><td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'default'</span></td><td>Modus of volume flow conservation.<br><br>The following values are allowed:<br><p style="font-style: normal;"><span style="font-style: italic;">'default'</span>
     3283      </p>
     3284
     3285
     3286
     3287
     3288
     3289
     3290 
     3291     
     3292     
     3293     
     3294     
     3295     
     3296     
     3297      <ul><p>Per default, PALM uses&nbsp;<span style="font-style: italic;">'initial_profiles'</span> for cyclic lateral boundary conditions (<a href="#bc_lr">bc_lr</a> = <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span> and <a href="#bc_ns">bc_ns</a> = <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span>) and&nbsp;<span style="font-style: italic;">'inflow_profile'</span> for non-cyclic lateral boundary conditions (<a href="chapter_4.1.html#bc_lr">bc_lr</a> /= <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span> or <a href="chapter_4.1.html#bc_ns">bc_ns</a> /= <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span>).</p></ul>
     3298
     3299
     3300
     3301
     3302
     3303
     3304 
     3305     
     3306     
     3307     
     3308     
     3309     
     3310     
     3311      <p style="font-style: italic;">'initial_profiles' </p>
     3312
     3313
     3314
     3315
     3316
     3317
     3318
     3319     
     3320     
     3321     
     3322     
     3323     
     3324     
     3325      <ul><p>The
     3326target volume flow&nbsp;is calculated at t=0 from the initial profiles
     3327of u and v.&nbsp;This setting is only allowed for&nbsp;cyclic lateral
     3328boundary conditions (<a href="chapter_4.1.html#bc_lr">bc_lr</a> = <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span> and <a href="chapter_4.1.html#bc_ns">bc_ns</a> = <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span>).</p></ul>
     3329
     3330
     3331
     3332
     3333
     3334
     3335 
     3336     
     3337     
     3338     
     3339     
     3340     
     3341     
     3342      <p style="font-style: normal;"><span style="font-style: italic;">'inflow_profile'</span>
     3343      </p>
     3344
     3345
     3346
     3347
     3348
     3349
     3350 
     3351     
     3352     
     3353     
     3354     
     3355     
     3356     
     3357      <ul><p>The
     3358target volume flow&nbsp;is&nbsp;calculated at every timestep from the
     3359inflow profile of&nbsp;u or v, respectively. This setting&nbsp;is only
     3360allowed for&nbsp;non-cyclic lateral boundary conditions (<a href="chapter_4.1.html#bc_lr">bc_lr</a> /= <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span> or <a href="chapter_4.1.html#bc_ns">bc_ns</a> /= <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span>).</p></ul>
     3361
     3362
     3363
     3364
     3365
     3366
     3367 
     3368     
     3369     
     3370     
     3371     
     3372     
     3373     
     3374      <p style="font-style: italic;">'bulk_velocity' </p>
     3375
     3376
     3377
     3378
     3379
     3380
     3381
     3382     
     3383     
     3384     
     3385     
     3386     
     3387     
     3388      <ul><p>The target volume flow is calculated from a predefined bulk velocity (see <a href="#u_bulk">u_bulk</a> and <a href="#v_bulk">v_bulk</a>). This setting is only allowed for&nbsp;cyclic lateral boundary conditions (<a href="chapter_4.1.html#bc_lr">bc_lr</a> = <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span> and <a href="chapter_4.1.html#bc_ns">bc_ns</a> = <span style="font-style: italic;">'cyclic'</span>).</p></ul>
     3389
     3390
     3391
     3392
     3393
     3394
     3395 
     3396     
     3397     
     3398     
     3399     
     3400     
     3401     
     3402      <span style="font-style: italic;"></span>Note that&nbsp;<span style="font-weight: bold;">conserve_volume_flow_mode</span>
     3403only comes into effect if <a href="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</a> = <span style="font-style: italic;">.T. .</span> </td></tr><tr>
     3404
     3405
     3406
     3407      <td style="vertical-align: top;"><a name="cthf"></a><span style="font-weight: bold;">cthf</span></td>
     3408
     3409      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     3410
     3411      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td>
     3412
     3413      <td style="vertical-align: top;">Average heat flux that is prescribed at the top of the plant canopy.<br>
     3414
     3415
     3416      <br>
     3417
     3418
     3419If <a href="#plant_canopy">plant_canopy</a> is set <span style="font-style: italic;">.T.</span>, the user can prescribe a heat flux at the top of the plant canopy.<br>
     3420
     3421
     3422It is assumed that solar radiation penetrates the canopy and warms the
     3423foliage which, in turn, warms the air in contact with it. <br>
     3424
     3425
     3426Note: Instead of using the value prescribed by <a href="#surface_heatflux">surface_heatflux</a>,
     3427the near surface heat flux is determined from an exponential function
     3428that is dependent on the cumulative leaf_area_index (Shaw and Schumann
     3429(1992, Boundary Layer Meteorol., 61, 47-64)).</td>
     3430
     3431    </tr>
     3432      <td style="vertical-align: top;"><a name="coupling_start_time"></a><span style="font-weight: bold;">coupling_start_time</span></td>
     3433
     3434      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     3435
     3436      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td>
     3437
     3438      <td style="vertical-align: top;">Simulation time of precursor run.
     3439      <br>
     3440      <br>
     3441         Sets the time period a precursor run shall run uncoupled. This parameter is used to set up the precursor run control for atmosphere-ocean-coupled runs. It has to be set individually to the atmospheric / oceanic precursor run. The time in the data output will show negative values during the precursor run. See documentation  for further information.
     3442     
     3443      </td>
     3444
     3445    </tr>
     3446    <tr>
     3447
     3448
     3449
     3450
     3451
     3452
     3453 <td style="vertical-align: top;">
     3454     
     3455     
     3456     
     3457     
     3458     
     3459     
     3460      <p><a name="cut_spline_overshoot"></a><b>cut_spline_overshoot</b></p>
     3461
     3462
     3463
     3464
     3465
     3466
     3467
     3468      </td>
     3469
     3470
     3471
     3472
     3473
     3474
     3475 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     3476
     3477
     3478
     3479
     3480
     3481
     3482
     3483      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.T.</span></td>
     3484
     3485
     3486
     3487
     3488
     3489
     3490 <td style="vertical-align: top;">
     3491     
     3492     
     3493     
     3494     
     3495     
     3496     
     3497      <p>Cuts off of
     3498so-called overshoots, which can occur with the
     3499upstream-spline scheme.&nbsp; </p>
     3500
     3501
     3502
     3503
     3504
     3505
     3506 
     3507     
     3508     
     3509     
     3510     
     3511     
     3512     
     3513      <p><font color="#000000">The cubic splines tend to overshoot in
     3514case of discontinuous changes of variables between neighbouring grid
     3515points.</font><font color="#ff0000"> </font><font color="#000000">This
     3516may lead to errors in calculating the advection tendency.</font>
     3517Choice
     3518of <b>cut_spline_overshoot</b> = <i>.TRUE.</i>
     3519(switched on by
     3520default)
     3521allows variable values not to exceed an interval defined by the
     3522respective adjacent grid points. This interval can be adjusted
     3523seperately for every prognostic variable (see initialization parameters
     3524      <a href="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</a>, <a href="#overshoot_limit_pt">overshoot_limit_pt</a>, <a href="#overshoot_limit_u">overshoot_limit_u</a>,
     3525etc.). This might be necessary in case that the
     3526default interval has a non-tolerable effect on the model
     3527results.&nbsp; </p>
     3528
     3529
     3530
     3531
     3532
     3533
     3534 
     3535     
     3536     
     3537     
     3538     
     3539     
     3540     
     3541      <p>Overshoots may also be removed
     3542using the parameters <a href="#ups_limit_e">ups_limit_e</a>,
     3543      <a href="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</a>,
     3544etc. as well as by applying a long-filter (see <a href="#long_filter_factor">long_filter_factor</a>).</p>
     3545
     3546
     3547
     3548
     3549
     3550
     3551
     3552      </td>
     3553
     3554
     3555
     3556
     3557
     3558
     3559 </tr>
     3560
     3561
     3562
     3563
     3564
     3565
     3566 <tr>
     3567
     3568
     3569
     3570
     3571
     3572
     3573 <td style="vertical-align: top;">
     3574     
     3575     
     3576     
     3577     
     3578     
     3579     
     3580      <p><a name="damp_level_1d"></a><b>damp_level_1d</b></p>
     3581
     3582
     3583
     3584
     3585
     3586
     3587
     3588      </td>
     3589
     3590
     3591
     3592
     3593
     3594
     3595 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     3596
     3597
     3598
     3599
     3600
     3601
     3602
     3603      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">zu(nz+1)</span></td>
     3604
     3605
     3606
     3607
     3608
     3609
     3610
     3611      <td style="vertical-align: top;">
     3612     
     3613     
     3614     
     3615     
     3616     
     3617     
     3618      <p>Height where
     3619the damping layer begins in the 1d-model
     3620(in m).&nbsp; </p>
     3621
     3622
     3623
     3624
     3625
     3626
     3627 
     3628     
     3629     
     3630     
     3631     
     3632     
     3633     
     3634      <p>This parameter is used to
     3635switch on a damping layer for the
     36361d-model, which is generally needed for the damping of inertia
     3637oscillations. Damping is done by gradually increasing the value
     3638of the eddy diffusivities about 10% per vertical grid level
     3639(starting with the value at the height given by <b>damp_level_1d</b>,
     3640or possibly from the next grid pint above), i.e. K<sub>m</sub>(k+1)
     3641=
     36421.1 * K<sub>m</sub>(k).
     3643The values of K<sub>m</sub> are limited to 10 m**2/s at
     3644maximum.&nbsp; <br>
     3645
     3646
     3647
     3648
     3649
     3650
     3651
     3652This parameter only comes into effect if the 1d-model is switched on
     3653for
     3654the initialization of the 3d-model using <a href="#initializing_actions">initializing_actions</a>
     3655= <span style="font-style: italic;">'set_1d-model_profiles'</span>.
     3656      <br>
     3657
     3658
     3659
     3660
     3661
     3662
     3663 </p>
     3664
     3665
     3666
     3667
     3668
     3669
     3670 </td>
     3671
     3672
     3673
     3674
     3675
     3676
     3677 </tr>
     3678
     3679
     3680
     3681
     3682
     3683
     3684 <tr>
     3685
     3686
     3687
     3688
     3689
     3690
     3691 <td style="vertical-align: top;"><a name="dissipation_1d"></a><span style="font-weight: bold;">dissipation_1d</span><br>
     3692
     3693
     3694
     3695
     3696
     3697
     3698
     3699      </td>
     3700
     3701
     3702
     3703
     3704
     3705
     3706 <td style="vertical-align: top;">C*20<br>
     3707
     3708
     3709
     3710
     3711
     3712
     3713
     3714      </td>
     3715
     3716
     3717
     3718
     3719
     3720
     3721 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'as_in_3d_</span><br style="font-style: italic;">
     3722
     3723
     3724
     3725
     3726
     3727
     3728 <span style="font-style: italic;">model'</span><br>
     3729
     3730
     3731
     3732
     3733
     3734
     3735 </td>
     3736
     3737
     3738
     3739
     3740
     3741
     3742
     3743      <td style="vertical-align: top;">Calculation method for
     3744the energy dissipation term in the TKE equation of the 1d-model.<br>
     3745
     3746
     3747
     3748
     3749
     3750
     3751
     3752      <br>
     3753
     3754
     3755
     3756
     3757
     3758
     3759
     3760By default the dissipation is calculated as in the 3d-model using diss
     3761= (0.19 + 0.74 * l / l_grid) * e**1.5 / l.<br>
     3762
     3763
     3764
     3765
     3766
     3767
     3768 <br>
     3769
     3770
     3771
     3772
     3773
     3774
     3775
     3776Setting <span style="font-weight: bold;">dissipation_1d</span>
     3777= <span style="font-style: italic;">'detering'</span>
     3778forces the dissipation to be calculated as diss = 0.064 * e**1.5 / l.<br>
     3779
     3780
     3781
     3782
     3783
     3784
     3785
     3786      </td>
     3787
     3788
     3789
     3790
     3791
     3792
     3793 </tr>
     3794    <tr><td style="vertical-align: top;"><p><a name="dp_external"></a><b>dp_external</b></p></td><td style="vertical-align: top;">L</td><td style="vertical-align: top; font-style: italic;">.F.</td><td>External pressure gradient switch.<br><br>This
     3795parameter is used to switch on/off an external pressure gradient as
     3796driving force. The external pressure gradient is controlled by the
     3797parameters <a href="#dp_smooth">dp_smooth</a>, <a href="#dp_level_b">dp_level_b</a> and <a href="#dpdxy">dpdxy</a>.<br><br>Note that&nbsp;<span style="font-weight: bold;">dp_external</span> = <span style="font-style: italic;">.T.</span> requires <a href="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</a> =<span style="font-style: italic;"> .F. </span>It is normally recommended to disable the Coriolis force by setting <a href="l#omega">omega</a> = 0.0.</td></tr><tr><td style="vertical-align: top;"><p><a name="dp_smooth"></a><b>dp_smooth</b></p></td><td style="vertical-align: top;">L</td><td style="vertical-align: top; font-style: italic;">.F.</td><td>Vertically smooth the external pressure gradient using a sinusoidal smoothing function.<br><br>This parameter only applies if <a href="#dp_external">dp_external</a> = <span style="font-style: italic;">.T. </span>. It is useful in combination with&nbsp;<a href="#dp_level_b">dp_level_b</a> &gt;&gt; 0 to generate a non-accelerated boundary layer well below&nbsp;<a href="#dp_level_b">dp_level_b</a>.</td></tr><tr><td style="vertical-align: top;"><p><a name="dp_level_b"></a><b>dp_level_b</b></p></td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="vertical-align: top; font-style: italic;">0.0</td><td><font size="3">Lower
     3798limit of the vertical range for which the external pressure gradient is applied (</font>in <font size="3">m).</font><br><br>This parameter only applies if <a href="#dp_external">dp_external</a> = <span style="font-style: italic;">.T. </span><span lang="en-GB">It
     3799must hold the condition zu(0) &lt;= <b>dp_level_b</b>
     3800&lt;= zu(</span><a href="#nz"><span lang="en-GB">nz</span></a><span lang="en-GB">)</span><span lang="en-GB">.&nbsp;</span>It can be used in combination with&nbsp;<a href="#dp_smooth">dp_smooth</a> = <span style="font-style: italic;">.T.</span> to generate a non-accelerated boundary layer well below&nbsp;<span style="font-weight: bold;">dp_level_b</span> if&nbsp;<span style="font-weight: bold;">dp_level_b</span> &gt;&gt; 0.<br><br>Note
     3801that there is no upper limit of the vertical range because the external
     3802pressure gradient is always applied up to the top of the model domain.</td></tr><tr><td style="vertical-align: top;"><p><a name="dpdxy"></a><b>dpdxy</b></p></td><td style="vertical-align: top;">R(2)</td><td style="font-style: italic; vertical-align: top;">2 * 0.0</td><td>Values of the external pressure gradient applied in x- and y-direction, respectively (in Pa/m).<br><br>This parameter only applies if <a href="#dp_external">dp_external</a> = <span style="font-style: italic;">.T. </span>It sets the pressure gradient values. Negative values mean an acceleration, positive values mean deceleration. For example, <span style="font-weight: bold;">dpdxy</span> = -0.0002, 0.0, drives the flow in positive x-direction, <span lang="en-GB"></span></td></tr>
     3803
     3804
     3805
     3806
     3807
     3808
     3809    <tr>
     3810
     3811      <td style="vertical-align: top;"><a name="drag_coefficient"></a><span style="font-weight: bold;">drag_coefficient</span></td>
     3812
     3813      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     3814
     3815      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td>
     3816
     3817      <td style="vertical-align: top;">Drag coefficient used in the plant canopy model.<br>
     3818
     3819      <br>
     3820
     3821This parameter has to be non-zero, if the parameter <a href="#plant_canopy">plant_canopy</a> is set <span style="font-style: italic;">.T.</span>.</td>
     3822
     3823    </tr>
     3824
     3825    <tr>
     3826
     3827
     3828
     3829
     3830
     3831
     3832 <td style="vertical-align: top;">
     3833     
     3834     
     3835     
     3836     
     3837     
     3838     
     3839      <p><a name="dt"></a><b>dt</b></p>
     3840
     3841
     3842
     3843
     3844
     3845
     3846 </td>
     3847
     3848
     3849
     3850
     3851
     3852
     3853
     3854      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     3855
     3856
     3857
     3858
     3859
     3860
     3861 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">variable</span></td>
     3862
     3863
     3864
     3865
     3866
     3867
     3868
     3869      <td style="vertical-align: top;">
     3870     
     3871     
     3872     
     3873     
     3874     
     3875     
     3876      <p>Time step for
     3877the 3d-model (in s).&nbsp; </p>
     3878
     3879
     3880
     3881
     3882
     3883
     3884 
     3885     
     3886     
     3887     
     3888     
     3889     
     3890     
     3891      <p>By default, (i.e.
     3892if a Runge-Kutta scheme is used, see <a href="#timestep_scheme">timestep_scheme</a>)
     3893the value of the time step is calculating after each time step
     3894(following the time step criteria) and
     3895used for the next step.</p>
     3896
     3897
     3898
     3899
     3900
     3901
     3902 
     3903     
     3904     
     3905     
     3906     
     3907     
     3908     
     3909      <p>If the user assigns <b>dt</b>
     3910a value, then the time step is
     3911fixed to this value throughout the whole run (whether it fulfills the
     3912time step
     3913criteria or not). However, changes are allowed for restart runs,
     3914because <b>dt</b> can also be used as a <a href="chapter_4.2.html#dt_laufparameter">run
     3915parameter</a>.&nbsp; </p>
     3916
     3917
     3918
     3919
     3920
     3921
     3922 
     3923     
     3924     
     3925     
     3926     
     3927     
     3928     
     3929      <p>In case that the
     3930calculated time step meets the condition<br>
     3931
     3932
     3933
     3934
     3935
     3936
     3937 </p>
     3938
     3939
     3940
     3941
     3942
     3943
     3944 
     3945     
     3946     
     3947     
     3948     
     3949     
     3950     
     3951      <ul>
     3952
     3953
     3954
     3955
     3956
     3957
     3958
     3959       
     3960       
     3961       
     3962       
     3963       
     3964       
     3965        <p><b>dt</b> &lt; 0.00001 * <a href="chapter_4.2.html#dt_max">dt_max</a> (with dt_max
     3966= 20.0)</p>
     3967
     3968
     3969
     3970
     3971
     3972
     3973 
     3974     
     3975     
     3976     
     3977     
     3978     
     3979     
     3980      </ul>
     3981
     3982
     3983
     3984
     3985
     3986
     3987 
     3988     
     3989     
     3990     
     3991     
     3992     
     3993     
     3994      <p>the simulation will be
     3995aborted. Such situations usually arise
     3996in case of any numerical problem / instability which causes a
     3997non-realistic increase of the wind speed.&nbsp; </p>
     3998
     3999
     4000
     4001
     4002
     4003
     4004 
     4005     
     4006     
     4007     
     4008     
     4009     
     4010     
     4011      <p>A
     4012small time step due to a large mean horizontal windspeed
     4013speed may be enlarged by using a coordinate transformation (see <a href="#galilei_transformation">galilei_transformation</a>),
     4014in order to spare CPU time.<br>
     4015
     4016
     4017
     4018
     4019
     4020
     4021 </p>
     4022
     4023
     4024
     4025
     4026
     4027
     4028 
     4029     
     4030     
     4031     
     4032     
     4033     
     4034     
     4035      <p>If the
     4036leapfrog timestep scheme is used (see <a href="#timestep_scheme">timestep_scheme</a>)
     4037a temporary time step value dt_new is calculated first, with dt_new = <a href="chapter_4.2.html#fcl_factor">cfl_factor</a>
     4038* dt_crit where dt_crit is the maximum timestep allowed by the CFL and
     4039diffusion condition. Next it is examined whether dt_new exceeds or
     4040falls below the
     4041value of the previous timestep by at
     4042least +5 % / -2%. If it is smaller, <span style="font-weight: bold;">dt</span>
     4043= dt_new is immediately used for the next timestep. If it is larger,
     4044then <span style="font-weight: bold;">dt </span>=
     40451.02 * dt_prev
     4046(previous timestep) is used as the new timestep, however the time
     4047step is only increased if the last change of the time step is dated
     4048back at
     4049least 30 iterations. If dt_new is located in the interval mentioned
     4050above, then dt
     4051does not change at all. By doing so, permanent time step changes as
     4052well as large
     4053sudden changes (increases) in the time step are avoided.</p>
     4054
     4055
     4056
     4057
     4058
     4059
     4060 </td>
     4061
     4062
     4063
     4064
     4065
     4066
     4067
     4068    </tr>
     4069
     4070
     4071
     4072
     4073
     4074
     4075 <tr>
     4076
     4077
     4078
     4079
     4080
     4081
     4082 <td style="vertical-align: top;">
     4083     
     4084     
     4085     
     4086     
     4087     
     4088     
     4089      <p><a name="dt_pr_1d"></a><b>dt_pr_1d</b></p>
     4090
     4091
     4092
     4093
     4094
     4095
     4096
     4097      </td>
     4098
     4099
     4100
     4101
     4102
     4103
     4104 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     4105
     4106
     4107
     4108
     4109
     4110
     4111
     4112      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">9999999.9</span></td>
     4113
     4114
     4115
     4116
     4117
     4118
     4119
     4120      <td style="vertical-align: top;">
     4121     
     4122     
     4123     
     4124     
     4125     
     4126     
     4127      <p>Temporal
     4128interval of vertical profile output of the 1D-model
     4129(in s).&nbsp; </p>
     4130
     4131
     4132
     4133
     4134
     4135
     4136 
     4137     
     4138     
     4139     
     4140     
     4141     
     4142     
     4143      <p>Data are written in ASCII
     4144format to file <a href="chapter_3.4.html#LIST_PROFIL_1D">LIST_PROFIL_1D</a>.
     4145This parameter is only in effect if the 1d-model has been switched on
     4146for the
     4147initialization of the 3d-model with <a href="#initializing_actions">initializing_actions</a>
     4148= <span style="font-style: italic;">'set_1d-model_profiles'</span>.</p>
     4149
     4150
     4151
     4152
     4153
     4154
     4155
     4156      </td>
     4157
     4158
     4159
     4160
     4161
     4162
     4163 </tr>
     4164
     4165
     4166
     4167
     4168
     4169
     4170 <tr>
     4171
     4172
     4173
     4174
     4175
     4176
     4177 <td style="vertical-align: top;">
     4178     
     4179     
     4180     
     4181     
     4182     
     4183     
     4184      <p><a name="dt_run_control_1d"></a><b>dt_run_control_1d</b></p>
     4185
     4186
     4187
     4188
     4189
     4190
     4191
     4192      </td>
     4193
     4194
     4195
     4196
     4197
     4198
     4199 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     4200
     4201
     4202
     4203
     4204
     4205
     4206
     4207      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">60.0</span></td>
     4208
     4209
     4210
     4211
     4212
     4213
     4214 <td style="vertical-align: top;">
     4215     
     4216     
     4217     
     4218     
     4219     
     4220     
     4221      <p>Temporal interval of
     4222runtime control output of the 1d-model
     4223(in s).&nbsp; </p>
     4224
     4225
     4226
     4227
     4228
     4229
     4230 
     4231     
     4232     
     4233     
     4234     
     4235     
     4236     
     4237      <p>Data are written in ASCII
     4238format to file <a href="chapter_3.4.html#RUN_CONTROL">RUN_CONTROL</a>.
     4239This parameter is only in effect if the 1d-model is switched on for the
     4240initialization of the 3d-model with <a href="#initializing_actions">initializing_actions</a>
     4241= <span style="font-style: italic;">'set_1d-model_profiles'</span>.</p>
     4242
     4243
     4244
     4245
     4246
     4247
     4248
     4249      </td>
     4250
     4251
     4252
     4253
     4254
     4255
     4256 </tr>
     4257
     4258
     4259
     4260
     4261
     4262
     4263 <tr>
     4264
     4265
     4266
     4267
     4268
     4269
     4270 <td style="vertical-align: top;">
     4271     
     4272     
     4273     
     4274     
     4275     
     4276     
     4277      <p><a name="dx"></a><b>dx</b></p>
     4278
     4279
     4280
     4281
     4282
     4283
     4284
     4285      </td>
     4286
     4287
     4288
     4289
     4290
     4291
     4292 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     4293
     4294
     4295
     4296
     4297
     4298
     4299
     4300      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">1.0</span></td>
     4301
     4302
     4303
     4304
     4305
     4306
     4307 <td style="vertical-align: top;">
     4308     
     4309     
     4310     
     4311     
     4312     
     4313     
     4314      <p>Horizontal grid
     4315spacing along the x-direction (in m).&nbsp; </p>
     4316
     4317
     4318
     4319
     4320
     4321
     4322 
     4323     
     4324     
     4325     
     4326     
     4327     
     4328     
     4329      <p>Along
     4330x-direction only a constant grid spacing is allowed.</p>
     4331
     4332
     4333
     4334
     4335
     4336
     4337     
     4338     
     4339     
     4340     
     4341     
     4342     
     4343      <p>For <a href="chapter_3.8.html">coupled runs</a> this parameter must be&nbsp;equal in both parameter files <a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2"><span style="font-family: mon;"></span>PARIN</font></a>
     4344and&nbsp;<a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2">PARIN_O</font></a>.</p>
     4345
     4346
     4347
     4348
     4349
     4350
     4351 </td>
     4352
     4353
     4354
     4355
     4356
     4357
     4358
     4359    </tr>
     4360
     4361
     4362
     4363
     4364
     4365
     4366 <tr>
     4367
     4368
     4369
     4370
     4371
     4372
     4373 <td style="vertical-align: top;">
     4374     
     4375     
     4376     
     4377     
     4378     
     4379     
     4380      <p><a name="dy"></a><b>dy</b></p>
     4381
     4382
     4383
     4384
     4385
     4386
     4387
     4388      </td>
     4389
     4390
     4391
     4392
     4393
     4394
     4395 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     4396
     4397
     4398
     4399
     4400
     4401
     4402
     4403      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">1.0</span></td>
     4404
     4405
     4406
     4407
     4408
     4409
     4410 <td style="vertical-align: top;">
     4411     
     4412     
     4413     
     4414     
     4415     
     4416     
     4417      <p>Horizontal grid
     4418spacing along the y-direction (in m).&nbsp; </p>
     4419
     4420
     4421
     4422
     4423
     4424
     4425 
     4426     
     4427     
     4428     
     4429     
     4430     
     4431     
     4432      <p>Along y-direction only a constant grid spacing is allowed.</p>
     4433
     4434
     4435
     4436
     4437
     4438
     4439     
     4440     
     4441     
     4442     
     4443     
     4444     
     4445      <p>For <a href="chapter_3.8.html">coupled runs</a> this parameter must be&nbsp;equal in both parameter files <a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2"><span style="font-family: mon;"></span>PARIN</font></a>
     4446and&nbsp;<a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2">PARIN_O</font></a>.</p>
     4447
     4448
     4449
     4450
     4451
     4452
     4453 </td>
     4454
     4455
     4456
     4457
     4458
     4459
     4460
     4461    </tr>
     4462
     4463
     4464
     4465
     4466
     4467
     4468 <tr>
     4469
     4470
     4471
     4472
     4473
     4474
     4475 <td style="vertical-align: top;">
     4476     
     4477     
     4478     
     4479     
     4480     
     4481     
     4482      <p><a name="dz"></a><b>dz</b></p>
     4483
     4484
     4485
     4486
     4487
     4488
     4489
     4490      </td>
     4491
     4492
     4493
     4494
     4495
     4496
     4497 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     4498
     4499
     4500
     4501
     4502
     4503
     4504
     4505      <td style="vertical-align: top;"><br>
     4506
     4507
     4508
     4509
     4510
     4511
     4512 </td>
     4513
     4514
     4515
     4516
     4517
     4518
     4519 <td style="vertical-align: top;">
     4520     
     4521     
     4522     
     4523     
     4524     
     4525     
     4526      <p>Vertical grid
     4527spacing (in m).&nbsp; </p>
     4528
     4529
     4530
     4531
     4532
     4533
     4534 
     4535     
     4536     
     4537     
     4538     
     4539     
     4540     
     4541      <p>This parameter must be
     4542assigned by the user, because no
     4543default value is given.<br>
     4544
     4545
     4546
     4547
     4548
     4549
     4550 </p>
     4551
     4552
     4553
     4554
     4555
     4556
     4557 
     4558     
     4559     
     4560     
     4561     
     4562     
     4563     
     4564      <p>By default, the
     4565model uses constant grid spacing along z-direction, but it can be
     4566stretched using the parameters <a href="#dz_stretch_level">dz_stretch_level</a>
     4567and <a href="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</a>.
     4568In case of stretching, a maximum allowed grid spacing can be given by <a href="#dz_max">dz_max</a>.<br>
     4569
     4570
     4571
     4572
     4573
     4574
     4575 </p>
     4576
     4577
     4578
     4579
     4580
     4581
     4582 
     4583     
     4584     
     4585     
     4586     
     4587     
     4588     
     4589      <p>Assuming
     4590a constant <span style="font-weight: bold;">dz</span>,
     4591the scalar levels (zu) are calculated directly by:&nbsp; </p>
     4592
     4593
     4594
     4595
     4596
     4597
     4598
     4599     
     4600     
     4601     
     4602     
     4603     
     4604     
     4605      <ul>
     4606
     4607
     4608
     4609
     4610
     4611
     4612 
     4613       
     4614       
     4615       
     4616       
     4617       
     4618       
     4619        <p>zu(0) = - dz * 0.5&nbsp; <br>
     4620
     4621
     4622
     4623
     4624
     4625
     4626
     4627zu(1) = dz * 0.5</p>
     4628
     4629
     4630
     4631
     4632
     4633
     4634 
     4635     
     4636     
     4637     
     4638     
     4639     
     4640     
     4641      </ul>
     4642
     4643
     4644
     4645
     4646
     4647
     4648 
     4649     
     4650     
     4651     
     4652     
     4653     
     4654     
     4655      <p>The w-levels lie
     4656half between them:&nbsp; </p>
     4657
     4658
     4659
     4660
     4661
     4662
     4663 
     4664     
     4665     
     4666     
     4667     
     4668     
     4669     
     4670      <ul>
     4671
     4672
     4673
     4674
     4675
     4676
     4677 
     4678       
     4679       
     4680       
     4681       
     4682       
     4683       
     4684        <p>zw(k) =
     4685( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5</p>
     4686
     4687
     4688
     4689
     4690
     4691
     4692 
     4693     
     4694     
     4695     
     4696     
     4697     
     4698     
     4699      </ul>
     4700
     4701
     4702
     4703
     4704
     4705
     4706 </td>
     4707
     4708
     4709
     4710
     4711
     4712
     4713 </tr>
     4714
     4715
     4716
     4717
     4718
     4719
     4720
     4721    <tr>
     4722
     4723
     4724
     4725
     4726
     4727
     4728      <td style="vertical-align: top;"><a name="dz_max"></a><span style="font-weight: bold;">dz_max</span></td>
     4729
     4730
     4731
     4732
     4733
     4734
     4735      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     4736
     4737
     4738
     4739
     4740
     4741
     4742      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">9999999.9</span></td>
     4743
     4744
     4745
     4746
     4747
     4748
     4749      <td style="vertical-align: top;">Allowed maximum vertical grid
     4750spacing (in m).<br>
     4751
     4752
     4753
     4754
     4755
     4756
     4757      <br>
     4758
     4759
     4760
     4761
     4762
     4763
     4764If the vertical grid is stretched
     4765(see <a href="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</a>
     4766and <a href="#dz_stretch_level">dz_stretch_level</a>),
     4767      <span style="font-weight: bold;">dz_max</span> can
     4768be used to limit the vertical grid spacing.</td>
     4769
     4770
     4771
     4772
     4773
     4774
     4775    </tr>
     4776
     4777
     4778
     4779
     4780
     4781
     4782    <tr>
     4783
     4784
     4785
     4786
     4787
     4788
     4789
     4790      <td style="vertical-align: top;">
     4791     
     4792     
     4793     
     4794     
     4795     
     4796     
     4797      <p><a name="dz_stretch_factor"></a><b>dz_stretch_factor</b></p>
     4798
     4799
     4800
     4801
     4802
     4803
     4804
     4805      </td>
     4806
     4807
     4808
     4809
     4810
     4811
     4812 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     4813
     4814
     4815
     4816
     4817
     4818
     4819
     4820      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">1.08</span></td>
     4821
     4822
     4823
     4824
     4825
     4826
     4827 <td style="vertical-align: top;">
     4828     
     4829     
     4830     
     4831     
     4832     
     4833     
     4834      <p>Stretch factor for a
     4835vertically stretched grid (see <a href="#dz_stretch_level">dz_stretch_level</a>).&nbsp;
     4836      </p>
     4837
     4838
     4839
     4840
     4841
     4842
     4843 
     4844     
     4845     
     4846     
     4847     
     4848     
     4849     
     4850      <p>The stretch factor should not exceed a value of
     4851approx. 1.10 -
     48521.12, otherwise the discretization errors due to the stretched grid not
     4853negligible any more. (refer Kalnay de Rivas)</p>
     4854
     4855
     4856
     4857
     4858
     4859
     4860 </td>
     4861
     4862
     4863
     4864
     4865
     4866
     4867 </tr>
     4868
     4869
     4870
     4871
     4872
     4873
     4874
     4875    <tr>
     4876
     4877
     4878
     4879
     4880
     4881
     4882 <td style="vertical-align: top;">
     4883     
     4884     
     4885     
     4886     
     4887     
     4888     
     4889      <p><a name="dz_stretch_level"></a><b>dz_stretch_level</b></p>
     4890
     4891
     4892
     4893
     4894
     4895
     4896
     4897      </td>
     4898
     4899
     4900
     4901
     4902
     4903
     4904 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     4905
     4906
     4907
     4908
     4909
     4910
     4911
     4912      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">100000.0</span><br>
     4913
     4914
     4915
     4916
     4917
     4918
     4919 </td>
     4920
     4921
     4922
     4923
     4924
     4925
     4926
     4927      <td style="vertical-align: top;">
     4928     
     4929     
     4930     
     4931     
     4932     
     4933     
     4934      <p>Height level
     4935above/below which the grid is to be stretched
     4936vertically (in m).&nbsp; </p>
     4937
     4938
     4939
     4940
     4941
     4942
     4943 
     4944     
     4945     
     4946     
     4947     
     4948     
     4949     
     4950      <p>For <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a> = .F., <b>dz_stretch_level </b>is the height level (in m)&nbsp;<span style="font-weight: bold;">above </span>which the grid is to be stretched
     4951vertically. The vertical grid
     4952spacings <a href="#dz">dz</a>
     4953above this level are calculated as&nbsp; </p>
     4954
     4955
     4956
     4957
     4958
     4959
     4960 
     4961     
     4962     
     4963     
     4964     
     4965     
     4966     
     4967      <ul>
     4968
     4969
     4970
     4971
     4972
     4973
     4974 
     4975       
     4976       
     4977       
     4978       
     4979       
     4980       
     4981        <p><b>dz</b>(k+1)
     4982= <b>dz</b>(k) * <a href="#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</a></p>
     4983
     4984
     4985
     4986
     4987
     4988
     4989
     4990     
     4991     
     4992     
     4993     
     4994     
     4995     
     4996      </ul>
     4997
     4998
     4999
     5000
     5001
     5002
     5003 
     5004     
     5005     
     5006     
     5007     
     5008     
     5009     
     5010      <p>and used as spacings for the scalar levels (zu).
     5011The
     5012w-levels are then defined as:&nbsp; </p>
     5013
     5014
     5015
     5016
     5017
     5018
     5019 
     5020     
     5021     
     5022     
     5023     
     5024     
     5025     
     5026      <ul>
     5027
     5028
     5029
     5030
     5031
     5032
     5033 
     5034       
     5035       
     5036       
     5037       
     5038       
     5039       
     5040        <p>zw(k)
     5041= ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5.
     5042
     5043 
     5044     
     5045      </p>
     5046
     5047
     5048
     5049
     5050     
     5051     
     5052     
     5053     
     5054      </ul>
     5055
     5056
     5057
     5058
     5059     
     5060     
     5061     
     5062     
     5063      <p>For <a href="#ocean">ocean</a> = .T., <b>dz_stretch_level </b>is the height level (in m, negative) <span style="font-weight: bold;">below</span> which the grid is to be stretched
     5064vertically. The vertical grid
     5065spacings <a href="chapter_4.1.html#dz">dz</a> below this level are calculated correspondingly as
     5066
     5067 
     5068     
     5069      </p>
     5070
     5071
     5072
     5073
     5074     
     5075     
     5076     
     5077     
     5078      <ul>
     5079
     5080
     5081
     5082
     5083       
     5084       
     5085       
     5086       
     5087        <p><b>dz</b>(k-1)
     5088= <b>dz</b>(k) * <a href="chapter_4.1.html#dz_stretch_factor">dz_stretch_factor</a>.</p>
     5089
     5090
     5091
     5092
     5093     
     5094     
     5095     
     5096     
     5097      </ul>
     5098
     5099
     5100
     5101
     5102
     5103
     5104 </td>
     5105
     5106
     5107
     5108
     5109
     5110
     5111 </tr>
     5112
     5113
     5114
     5115
     5116
     5117
     5118
     5119    <tr>
     5120
     5121
     5122
     5123
     5124
     5125      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="e_init"></a>e_init</span></td>
     5126
     5127
     5128
     5129
     5130
     5131      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     5132
     5133
     5134
     5135
     5136
     5137      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td>
     5138
     5139
     5140
     5141
     5142
     5143      <td>Initial subgrid-scale TKE in m<sup>2</sup>s<sup>-2</sup>.<br>
     5144
     5145
     5146
     5147
     5148
     5149
     5150
     5151      <br>
     5152
     5153
     5154
     5155
     5156
     5157
     5158This
     5159option prescribes an initial&nbsp;subgrid-scale TKE from which the initial diffusion coefficients K<sub>m</sub> and K<sub>h</sub> will be calculated if <span style="font-weight: bold;">e_init</span> is positive. This option only has an effect if&nbsp;<a href="#km_constant">km_constant</a> is not set.</td>
     5160
     5161
     5162
     5163
     5164
     5165    </tr>
     5166
     5167
     5168
     5169
     5170
     5171    <tr>
     5172
     5173
     5174
     5175
     5176
     5177
     5178 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="e_min"></a>e_min</span></td>
     5179
     5180
     5181
     5182
     5183
     5184
     5185
     5186      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     5187
     5188
     5189
     5190
     5191
     5192
     5193 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td>
     5194
     5195
     5196
     5197
     5198
     5199
     5200 <td>Minimum
     5201subgrid-scale TKE in m<sup>2</sup>s<sup>-2</sup>.<br>
     5202
     5203
     5204
     5205
     5206
     5207
     5208
     5209      <br>
     5210
     5211
     5212
     5213
     5214
     5215
     5216This
     5217option&nbsp;adds artificial viscosity to the flow by ensuring that
     5218the
     5219subgrid-scale TKE does not fall below the minimum threshold <span style="font-weight: bold;">e_min</span>.</td>
     5220
     5221
     5222
     5223
     5224
     5225
     5226 </tr>
     5227
     5228
     5229
     5230
     5231
     5232
     5233
     5234    <tr>
     5235
     5236
     5237
     5238
     5239
     5240
     5241 <td style="vertical-align: top;">
     5242     
     5243     
     5244     
     5245     
     5246     
     5247     
     5248      <p><a name="end_time_1d"></a><b>end_time_1d</b></p>
     5249
     5250
     5251
     5252
     5253
     5254
     5255
     5256      </td>
     5257
     5258
     5259
     5260
     5261
     5262
     5263 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     5264
     5265
     5266
     5267
     5268
     5269
     5270
     5271      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">864000.0</span><br>
     5272
     5273
     5274
     5275
     5276
     5277
     5278 </td>
     5279
     5280
     5281
     5282
     5283
     5284
     5285
     5286      <td style="vertical-align: top;">
     5287     
     5288     
     5289     
     5290     
     5291     
     5292     
     5293      <p>Time to be
     5294simulated for the 1d-model (in s).&nbsp; </p>
     5295
     5296
     5297
     5298
     5299
     5300
     5301 
     5302     
     5303     
     5304     
     5305     
     5306     
     5307     
     5308      <p>The
     5309default value corresponds to a simulated time of 10 days.
     5310Usually, after such a period the inertia oscillations have completely
     5311decayed and the solution of the 1d-model can be regarded as stationary
     5312(see <a href="#damp_level_1d">damp_level_1d</a>).
     5313This parameter is only in effect if the 1d-model is switched on for the
     5314initialization of the 3d-model with <a href="#initializing_actions">initializing_actions</a>
     5315= <span style="font-style: italic;">'set_1d-model_profiles'</span>.</p>
     5316
     5317
     5318
     5319
     5320
     5321
     5322
     5323      </td>
     5324
     5325
     5326
     5327
     5328
     5329
     5330 </tr>
     5331
     5332
     5333
     5334
     5335
     5336
     5337 <tr>
     5338
     5339
     5340
     5341
     5342
     5343
     5344 <td style="vertical-align: top;">
     5345     
     5346     
     5347     
     5348     
     5349     
     5350     
     5351      <p><a name="fft_method"></a><b>fft_method</b></p>
     5352
     5353
     5354
     5355
     5356
     5357
     5358
     5359      </td>
     5360
     5361
     5362
     5363
     5364
     5365
     5366 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     5367
     5368
     5369
     5370
     5371
     5372
     5373
     5374      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'system-</span><br style="font-style: italic;">
     5375
     5376
     5377
     5378
     5379
     5380
     5381 <span style="font-style: italic;">specific'</span></td>
     5382
     5383
     5384
     5385
     5386
     5387
     5388
     5389      <td style="vertical-align: top;">
     5390     
     5391     
     5392     
     5393     
     5394     
     5395     
     5396      <p>FFT-method to
     5397be used.<br>
     5398
     5399
     5400
     5401
     5402
     5403
     5404 </p>
     5405
     5406
     5407
     5408
     5409
     5410
     5411 
     5412     
     5413     
     5414     
     5415     
     5416     
     5417     
     5418      <p><br>
     5419
     5420
     5421
     5422
     5423
     5424
     5425
     5426The fast fourier transformation (FFT) is used for solving the
     5427perturbation pressure equation with a direct method (see <a href="chapter_4.2.html#psolver">psolver</a>)
     5428and for calculating power spectra (see optional software packages,
     5429section <a href="chapter_4.2.html#spectra_package">4.2</a>).</p>
     5430
     5431
     5432
     5433
     5434
     5435
     5436
     5437     
     5438     
     5439     
     5440     
     5441     
     5442     
     5443      <p><br>
     5444
     5445
     5446
     5447
     5448
     5449
     5450
     5451By default, system-specific, optimized routines from external
     5452vendor libraries are used. However, these are available only on certain
     5453computers and there are more or less severe restrictions concerning the
     5454number of gridpoints to be used with them.<br>
     5455
     5456
     5457
     5458
     5459
     5460
     5461 </p>
     5462
     5463
     5464
     5465
     5466
     5467
     5468 
     5469     
     5470     
     5471     
     5472     
     5473     
     5474     
     5475      <p>There
     5476are two other PALM internal methods available on every
     5477machine (their respective source code is part of the PALM source code):</p>
     5478
     5479
     5480
     5481
     5482
     5483
     5484
     5485     
     5486     
     5487     
     5488     
     5489     
     5490     
     5491      <p>1.: The <span style="font-weight: bold;">Temperton</span>-method
     5492from Clive Temperton (ECWMF) which is computationally very fast and
     5493switched on with <b>fft_method</b> = <span style="font-style: italic;">'temperton-algorithm'</span>.
     5494The number of horizontal gridpoints (nx+1, ny+1) to be used with this
     5495method must be composed of prime factors 2, 3 and 5.<br>
     5496
     5497
     5498
     5499
     5500
     5501
     5502 </p>
     5503
     5504
     5505
     5506
     5507
     5508
     5509
     55102.: The <span style="font-weight: bold;">Singleton</span>-method
     5511which is very slow but has no restrictions concerning the number of
     5512gridpoints to be used with, switched on with <b>fft_method</b>
     5513= <span style="font-style: italic;">'singleton-algorithm'</span>.
     5514      </td>
     5515
     5516
     5517
     5518
     5519
     5520
     5521 </tr>
     5522
     5523
     5524
     5525
     5526
     5527
     5528 <tr>
     5529
     5530
     5531
     5532
     5533
     5534
     5535 <td style="vertical-align: top;">
     5536     
     5537     
     5538     
     5539     
     5540     
     5541     
     5542      <p><a name="galilei_transformation"></a><b>galilei_transformation</b></p>
     5543
     5544
     5545
     5546
     5547
     5548
     5549
     5550      </td>
     5551
     5552
     5553
     5554
     5555
     5556
     5557 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     5558
     5559
     5560
     5561
     5562
     5563
     5564
     5565      <td style="vertical-align: top;"><i>.F.</i></td>
     5566
     5567
     5568
     5569
     5570
     5571
     5572
     5573      <td style="vertical-align: top;">Application of a
     5574Galilei-transformation to the
     5575coordinate
     5576system of the model.<br>
     5577
     5578
     5579
     5580
     5581
     5582
     5583     
     5584     
     5585     
     5586     
     5587     
     5588     
     5589      <p>With <b>galilei_transformation</b>
     5590= <i>.T.,</i> a so-called
     5591Galilei-transformation is switched on which ensures that the coordinate
     5592system of the model is moved along with the geostrophical wind.
     5593Alternatively, the model domain can be moved along with the averaged
     5594horizontal wind (see <a href="#use_ug_for_galilei_tr">use_ug_for_galilei_tr</a>,
     5595this can and will naturally change in time). With this method,
     5596numerical inaccuracies of the Piascek - Williams - scheme (concerns in
     5597particular the momentum advection) are minimized. Beyond that, in the
     5598majority of cases the lower relative velocities in the moved system
     5599permit a larger time step (<a href="#dt">dt</a>).
     5600Switching the transformation on is only worthwhile if the geostrophical
     5601wind (ug, vg)
     5602and the averaged horizontal wind clearly deviate from the value 0. In
     5603each case, the distance the coordinate system has been moved is written
     5604to the file <a href="chapter_3.4.html#RUN_CONTROL">RUN_CONTROL</a>.&nbsp;
     5605      </p>
     5606
     5607
     5608
     5609
     5610
     5611
     5612 
     5613     
     5614     
     5615     
     5616     
     5617     
     5618     
     5619      <p>Non-cyclic lateral boundary conditions (see <a href="#bc_lr">bc_lr</a>
     5620and <a href="#bc_ns">bc_ns</a>), the specification
     5621of a gestrophic
     5622wind that is not constant with height
     5623as well as e.g. stationary inhomogeneities at the bottom boundary do
     5624not allow the use of this transformation.</p>
     5625
     5626
     5627
     5628
     5629
     5630
     5631 </td>
     5632
     5633
     5634
     5635
     5636
     5637
     5638 </tr>
     5639
     5640
     5641
     5642
     5643
     5644
     5645
     5646    <tr>
     5647
     5648
     5649
     5650
     5651
     5652
     5653 <td style="vertical-align: top;">
     5654     
     5655     
     5656     
     5657     
     5658     
     5659     
     5660      <p><a name="grid_matching"></a><b>grid_matching</b></p>
     5661
     5662
     5663
     5664
     5665
     5666
     5667
     5668      </td>
     5669
     5670
     5671
     5672
     5673
     5674
     5675 <td style="vertical-align: top;">C * 6</td>
     5676
     5677
     5678
     5679
     5680
     5681
     5682
     5683      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'strict'</span></td>
     5684
     5685
     5686
     5687
     5688
     5689
     5690 <td style="vertical-align: top;">Variable to adjust the
     5691subdomain
     5692sizes in parallel runs.<br>
     5693
     5694
     5695
     5696
     5697
     5698
     5699 <br>
     5700
     5701
     5702
     5703
     5704
     5705
     5706
     5707For <b>grid_matching</b> = <span style="font-style: italic;">'strict'</span>,
     5708the subdomains are forced to have an identical
     5709size on all processors. In this case the processor numbers in the
     5710respective directions of the virtual processor net must fulfill certain
     5711divisor conditions concerning the grid point numbers in the three
     5712directions (see <a href="#nx">nx</a>, <a href="#ny">ny</a>
     5713and <a href="#nz">nz</a>).
     5714Advantage of this method is that all PEs bear the same computational
     5715load.<br>
     5716
     5717
     5718
     5719
     5720
     5721
     5722 <br>
     5723
     5724
     5725
     5726
     5727
     5728
     5729
     5730There is no such restriction by default, because then smaller
     5731subdomains are allowed on those processors which
     5732form the right and/or north boundary of the virtual processor grid. On
     5733all other processors the subdomains are of same size. Whether smaller
     5734subdomains are actually used, depends on the number of processors and
     5735the grid point numbers used. Information about the respective settings
     5736are given in file <a href="file:///home/raasch/public_html/PALM_group/home/raasch/public_html/PALM_group/doc/app/chapter_3.4.html#RUN_CONTROL">RUN_CONTROL</a>.<br>
     5737
     5738
     5739
     5740
     5741
     5742
     5743
     5744      <br>
     5745
     5746
     5747
     5748
     5749
     5750
     5751
     5752When using a multi-grid method for solving the Poisson equation (see <a href="http://www.muk.uni-hannover.de/%7Eraasch/PALM_group/doc/app/chapter_4.2.html#psolver">psolver</a>)
     5753only <b>grid_matching</b> = <span style="font-style: italic;">'strict'</span>
     5754is allowed.<br>
     5755
     5756
     5757
     5758
     5759
     5760
     5761 <br>
     5762
     5763
     5764
     5765
     5766
     5767
     5768 <b>Note:</b><br>
     5769
     5770
     5771
     5772
     5773
     5774
     5775
     5776In some cases for small processor numbers there may be a very bad load
     5777balancing among the
     5778processors which may reduce the performance of the code.</td>
     5779
     5780
     5781
     5782
     5783
     5784
     5785 </tr>
     5786
     5787
     5788
     5789
     5790
     5791
     5792
     5793    <tr><td style="vertical-align: top;"><p><a name="humidity"></a><b>humidity</b></p></td><td style="vertical-align: top;">L</td><td style="vertical-align: top;"><i>.F.</i></td><td style="vertical-align: top;"><p>Parameter to
     5794switch on the prognostic equation for specific
     5795humidity q.<br>
     5796
     5797
     5798
     5799
     5800
     5801
     5802 </p>
     5803
     5804
     5805
     5806
     5807
     5808
     5809 
     5810     
     5811     
     5812     
     5813     
     5814     
     5815     
     5816      <p>The initial vertical
     5817profile of q can be set via parameters <a href="chapter_4.1.html#q_surface">q_surface</a>, <a href="chapter_4.1.html#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</a>
     5818and <a href="chapter_4.1.html#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</a>.&nbsp;
     5819Boundary conditions can be set via <a href="chapter_4.1.html#q_surface_initial_change">q_surface_initial_change</a>
     5820and <a href="chapter_4.1.html#surface_waterflux">surface_waterflux</a>.<br>
     5821
     5822
     5823
     5824
     5825
     5826
     5827
     5828      </p>
     5829
     5830
     5831
     5832
     5833
     5834
     5835
     5836If the condensation scheme is switched on (<a href="chapter_4.1.html#cloud_physics">cloud_physics</a>
     5837= .TRUE.), q becomes the total liquid water content (sum of specific
     5838humidity and liquid water content).</td></tr><tr><td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="inflow_damping_height"></a>inflow_damping_height</span></td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">from precursor run</span></td><td style="vertical-align: top;">Height below which the turbulence signal is used for turbulence recycling (in m).<br><br>In case of a turbulent inflow (see <a href="chapter_4.1.html#turbulent_inflow">turbulent_inflow</a>),
     5839this parameter defines the vertical thickness of the turbulent layer up
     5840to which the turbulence extracted at the recycling plane (see <a href="chapter_4.1.html#recycling_width">recycling_width</a>)
     5841shall be imposed to the inflow. Above this level the turbulence signal
     5842is linearly damped to zero. The transition range within which the
     5843signal falls to zero is given by the parameter <a href="chapter_4.1.html#inflow_damping_width">inflow_damping_width</a>.<br><br>By default, this height is set as the height of the convective boundary layer as calculated from a precursor run. See <a href="chapter_3.9.html">chapter 3.9</a> about proper settings for getting this CBL height from a precursor run. </td></tr><tr><td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="inflow_damping_width"></a>inflow_damping_width</span></td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.1 * <a href="chapter_4.1.html#inflow_damping_height">inflow_damping</a></span><a href="chapter_4.1.html#inflow_damping_height"><br style="font-style: italic;"><span style="font-style: italic;">_height</span></a></td><td style="vertical-align: top;">Transition range within which the turbulance signal is damped to zero (in m).<br><br>See <a href="chapter_4.1.html#inflow_damping_height">inflow_damping_height</a> for explanation.</td></tr><tr>
     5844
     5845
     5846
     5847
     5848
     5849
     5850 <td style="vertical-align: top;"><a name="inflow_disturbance_begin"></a><b>inflow_disturbance_<br>
     5851
     5852
     5853
     5854
     5855
     5856
     5857
     5858begin</b></td>
     5859
     5860
     5861
     5862
     5863
     5864
     5865 <td style="vertical-align: top;">I</td>
     5866
     5867
     5868
     5869
     5870
     5871
     5872
     5873      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">MIN(10,</span><br style="font-style: italic;">
     5874
     5875
     5876
     5877
     5878
     5879
     5880 <span style="font-style: italic;">nx/2 or ny/2)</span></td>
     5881
     5882
     5883
     5884
     5885
     5886
     5887
     5888      <td style="vertical-align: top;">Lower
     5889limit of the horizontal range for which random perturbations are to be
     5890imposed on the horizontal velocity field (gridpoints).<br>
     5891
     5892
     5893
     5894
     5895
     5896
     5897 <br>
     5898
     5899
     5900
     5901
     5902
     5903
     5904
     5905If non-cyclic lateral boundary conditions are used (see <a href="#bc_lr">bc_lr</a>
     5906or <a href="#bc_ns">bc_ns</a>),
     5907this parameter gives the gridpoint number (counted horizontally from
     5908the inflow)&nbsp; from which on perturbations are imposed on the
     5909horizontal velocity field. Perturbations must be switched on with
     5910parameter <a href="chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</a>.</td>
     5911
     5912
     5913
     5914
     5915
     5916
     5917
     5918    </tr>
     5919
     5920
     5921
     5922
     5923
     5924
     5925 <tr>
     5926
     5927
     5928
     5929
     5930
     5931
     5932 <td style="vertical-align: top;"><a name="inflow_disturbance_end"></a><b>inflow_disturbance_<br>
     5933
     5934
     5935
     5936
     5937
     5938
     5939
     5940end</b></td>
     5941
     5942
     5943
     5944
     5945
     5946
     5947 <td style="vertical-align: top;">I</td>
     5948
     5949
     5950
     5951
     5952
     5953
     5954
     5955      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">MIN(100,</span><br style="font-style: italic;">
     5956
     5957
     5958
     5959
     5960
     5961
     5962 <span style="font-style: italic;">3/4*nx or</span><br style="font-style: italic;">
     5963
     5964
     5965
     5966
     5967
     5968
     5969 <span style="font-style: italic;">3/4*ny)</span></td>
     5970
     5971
     5972
     5973
     5974
     5975
     5976 <td style="vertical-align: top;">Upper
     5977limit of the horizontal range for which random perturbations are
     5978to be imposed on the horizontal velocity field (gridpoints).<br>
     5979
     5980
     5981
     5982
     5983
     5984
     5985 <br>
     5986
     5987
     5988
     5989
     5990
     5991
     5992
     5993If non-cyclic lateral boundary conditions are used (see <a href="#bc_lr">bc_lr</a>
     5994or <a href="#bc_ns">bc_ns</a>),
     5995this parameter gives the gridpoint number (counted horizontally from
     5996the inflow)&nbsp; unto which perturbations are imposed on the
     5997horizontal
     5998velocity field. Perturbations must be switched on with parameter <a href="chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</a>.</td>
     5999
     6000
     6001
     6002
     6003
     6004
     6005
     6006    </tr>
     6007
     6008
     6009
     6010
     6011
     6012
     6013 <tr>
     6014
     6015
     6016
     6017
     6018
     6019
     6020 <td style="vertical-align: top;">
     6021     
     6022     
     6023     
     6024     
     6025     
     6026     
     6027      <p><a name="initializing_actions"></a><b>initializing_actions</b></p>
     6028
     6029
     6030
     6031
     6032
     6033
     6034
     6035      </td>
     6036
     6037
     6038
     6039
     6040
     6041
     6042 <td style="vertical-align: top;">C * 100</td>
     6043
     6044
     6045
     6046
     6047
     6048
     6049
     6050      <td style="vertical-align: top;"><br>
     6051
     6052
     6053
     6054
     6055
     6056
     6057 </td>
     6058
     6059
     6060
     6061
     6062
     6063
     6064 <td style="vertical-align: top;">
     6065     
     6066     
     6067     
     6068     
     6069     
     6070     
     6071      <p style="font-style: normal;">Initialization actions
     6072to be carried out.&nbsp; </p>
     6073
     6074
     6075
     6076
     6077
     6078
     6079 
     6080     
     6081     
     6082     
     6083     
     6084     
     6085     
     6086      <p style="font-style: normal;">This parameter does not have a
     6087default value and therefore must be assigned with each model run. For
     6088restart runs <b>initializing_actions</b> = <span style="font-style: italic;">'read_restart_data'</span>
     6089must be set. For the initial run of a job chain the following values
     6090are allowed:&nbsp; </p>
     6091
     6092
     6093
     6094
     6095
     6096
     6097 
     6098     
     6099     
     6100     
     6101     
     6102     
     6103     
     6104      <p style="font-style: normal;"><span style="font-style: italic;">'set_constant_profiles'</span>
     6105      </p>
     6106
     6107
     6108
     6109
     6110
     6111
     6112 
     6113     
     6114     
     6115     
     6116     
     6117     
     6118     
     6119      <ul>
     6120
     6121
     6122
     6123
     6124
     6125
     6126 
     6127       
     6128       
     6129       
     6130       
     6131       
     6132       
     6133        <p>A horizontal wind profile consisting
     6134of linear sections (see <a href="#ug_surface">ug_surface</a>,
     6135        <a href="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</a>,
     6136        <a href="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</a>
     6137and <a href="#vg_surface">vg_surface</a>, <a href="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</a>,
     6138        <a href="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</a>,
     6139respectively) as well as a vertical temperature (humidity) profile
     6140consisting of
     6141linear sections (see <a href="#pt_surface">pt_surface</a>,
     6142        <a href="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</a>,
     6143        <a href="#q_surface">q_surface</a>
     6144and <a href="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</a>)
     6145are assumed as initial profiles. The subgrid-scale TKE is set to 0 but K<sub>m</sub>
     6146and K<sub>h</sub> are set to very small values because
     6147otherwise no TKE
     6148would be generated.</p>
     6149
     6150
     6151
     6152
     6153
     6154
     6155 
     6156     
     6157     
     6158     
     6159     
     6160     
     6161     
     6162      </ul>
     6163
     6164
     6165
     6166
     6167
     6168
     6169 
     6170     
     6171     
     6172     
     6173     
     6174     
     6175     
     6176      <p style="font-style: italic;">'set_1d-model_profiles' </p>
     6177
     6178
     6179
     6180
     6181
     6182
     6183
     6184     
     6185     
     6186     
     6187     
     6188     
     6189     
     6190      <ul>
     6191
     6192
     6193
     6194
     6195
     6196
     6197 
     6198       
     6199       
     6200       
     6201       
     6202       
     6203       
     6204        <p>The arrays of the 3d-model are initialized with
     6205the
     6206(stationary) solution of the 1d-model. These are the variables e, kh,
     6207km, u, v and with Prandtl layer switched on rif, us, usws, vsws. The
     6208temperature (humidity) profile consisting of linear sections is set as
     6209for 'set_constant_profiles' and assumed as constant in time within the
     62101d-model. For steering of the 1d-model a set of parameters with suffix
     6211"_1d" (e.g. <a href="#end_time_1d">end_time_1d</a>,
     6212        <a href="#damp_level_1d">damp_level_1d</a>)
     6213is available.</p>
     6214
     6215
     6216
     6217
     6218
     6219
     6220 
     6221     
     6222     
     6223     
     6224     
     6225     
     6226     
     6227      </ul>
     6228
     6229
     6230
     6231
     6232
     6233
     6234 
     6235     
     6236     
     6237     
     6238     
     6239     
     6240     
     6241      <p><span style="font-style: italic;">'by_user'</span></p>
     6242
     6243
     6244
     6245
     6246
     6247
     6248     
     6249     
     6250     
     6251     
     6252     
     6253     
     6254      <p style="margin-left: 40px;">The initialization of the arrays
     6255of the 3d-model is under complete control of the user and has to be
     6256done in routine <a href="chapter_3.5.1.html#user_init_3d_model">user_init_3d_model</a>
     6257of the user-interface.<span style="font-style: italic;"></span></p>
     6258
     6259
     6260
     6261
     6262
     6263
     6264     
     6265     
     6266     
     6267     
     6268     
     6269     
     6270      <p><span style="font-style: italic;">'initialize_vortex'</span>
     6271      </p>
     6272
     6273
     6274
     6275
     6276
     6277
     6278 
     6279     
     6280     
     6281     
     6282     
     6283     
     6284     
     6285      <div style="margin-left: 40px;">The initial
     6286velocity field of the
     62873d-model corresponds to a
     6288Rankine-vortex with vertical axis. This setting may be used to test
     6289advection schemes. Free-slip boundary conditions for u and v (see <a href="#bc_uv_b">bc_uv_b</a>, <a href="#bc_uv_t">bc_uv_t</a>)
     6290are necessary. In order not to distort the vortex, an initial
     6291horizontal wind profile constant
     6292with height is necessary (to be set by <b>initializing_actions</b>
     6293= <span style="font-style: italic;">'set_constant_profiles'</span>)
     6294and some other conditions have to be met (neutral stratification,
     6295diffusion must be
     6296switched off, see <a href="#km_constant">km_constant</a>).
     6297The center of the vortex is located at jc = (nx+1)/2. It
     6298extends from k = 0 to k = nz+1. Its radius is 8 * <a href="#dx">dx</a>
     6299and the exponentially decaying part ranges to 32 * <a href="#dx">dx</a>
     6300(see init_rankine.f90). </div>
     6301
     6302
     6303
     6304
     6305
     6306
     6307 
     6308     
     6309     
     6310     
     6311     
     6312     
     6313     
     6314      <p><span style="font-style: italic;">'initialize_ptanom'</span>
     6315      </p>
     6316
     6317
     6318
     6319
     6320
     6321
     6322 
     6323     
     6324     
     6325     
     6326     
     6327     
     6328     
     6329      <ul>
     6330
     6331
     6332
     6333
     6334
     6335
     6336 
     6337       
     6338       
     6339       
     6340       
     6341       
     6342       
     6343        <p>A 2d-Gauss-like shape disturbance
     6344(x,y) is added to the
     6345initial temperature field with radius 10.0 * <a href="#dx">dx</a>
     6346and center at jc = (nx+1)/2. This may be used for tests of scalar
     6347advection schemes
     6348(see <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a>).
     6349Such tests require a horizontal wind profile constant with hight and
     6350diffusion
     6351switched off (see <span style="font-style: italic;">'initialize_vortex'</span>).
     6352Additionally, the buoyancy term
     6353must be switched of in the equation of motion&nbsp; for w (this
     6354requires the user to comment out the call of <span style="font-family: monospace;">buoyancy</span> in the
     6355source code of <span style="font-family: monospace;">prognostic_equations.f90</span>).</p></ul>
     6356
     6357
     6358
     6359
     6360
     6361
     6362 
     6363     
     6364     
     6365     
     6366     
     6367     
     6368     
     6369      <p style="font-style: italic;">'cyclic_fill'</p><p style="font-style: normal; margin-left: 40px;">Here,
     63703d-data from a precursor run are read by the initial (main) run. The
     6371precursor run is allowed to have a smaller domain along x and y
     6372compared with the main run. Also, different numbers of processors can
     6373be used for these two runs. Limitations are that the precursor run must
     6374use cyclic horizontal boundary conditions and that the number of vertical grid points, <a href="#nz">nz</a>, must be same for the precursor run and the main run. If the total domain of the main run is larger than that of the precursor
     6375run, the domain is filled by cyclic repetition&nbsp;of the (cyclic)
     6376precursor data. This initialization method is recommended if a
     6377turbulent inflow is used (see <a href="chapter_4.1.html#turbulent_inflow">turbulent_inflow</a>). 3d-data must be made available to the run by activating an appropriate file connection statement for local file BININ. See <a href="chapter_3.9.html">chapter 3.9</a> for more details, where usage of a turbulent inflow is explained. </p><p style="font-style: normal;">Values may be
     6378combined, e.g. <b>initializing_actions</b> = <span style="font-style: italic;">'set_constant_profiles
     6379initialize_vortex'</span>, but the values of <span style="font-style: italic;">'set_constant_profiles'</span>,
     6380      <span style="font-style: italic;">'set_1d-model_profiles'</span>
     6381, and <span style="font-style: italic;">'by_user'</span>
     6382must not be given at the same time.</p>
     6383
     6384
     6385
     6386
     6387
     6388
     6389 
     6390     
     6391     
     6392     
     6393     
     6394     
     6395     
     6396     
     6397
     6398
     6399
     6400
     6401
     6402
     6403 </td>
     6404
     6405
     6406
     6407
     6408
     6409
     6410 </tr>
     6411
     6412
     6413
     6414
     6415
     6416
     6417
     6418    <tr>
     6419
     6420
     6421
     6422
     6423
     6424
     6425 <td style="vertical-align: top;">
     6426     
     6427     
     6428     
     6429     
     6430     
     6431     
     6432      <p><a name="km_constant"></a><b>km_constant</b></p>
     6433
     6434
     6435
     6436
     6437
     6438
     6439
     6440      </td>
     6441
     6442
     6443
     6444
     6445
     6446
     6447 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     6448
     6449
     6450
     6451
     6452
     6453
     6454
     6455      <td style="vertical-align: top;"><i>variable<br>
     6456
     6457
     6458
     6459
     6460
     6461
     6462
     6463(computed from TKE)</i></td>
     6464
     6465
     6466
     6467
     6468
     6469
     6470 <td style="vertical-align: top;">
     6471     
     6472     
     6473     
     6474     
     6475     
     6476     
     6477      <p>Constant eddy
     6478diffusivities are used (laminar
     6479simulations).&nbsp; </p>
     6480
     6481
     6482
     6483
     6484
     6485
     6486 
     6487     
     6488     
     6489     
     6490     
     6491     
     6492     
     6493      <p>If this parameter is
     6494specified, both in the 1d and in the
     64953d-model constant values for the eddy diffusivities are used in
     6496space and time with K<sub>m</sub> = <b>km_constant</b>
     6497and K<sub>h</sub> = K<sub>m</sub> / <a href="chapter_4.2.html#prandtl_number">prandtl_number</a>.
     6498The prognostic equation for the subgrid-scale TKE is switched off.
     6499Constant eddy diffusivities are only allowed with the Prandtl layer (<a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a>)
     6500switched off.</p>
     6501
     6502
     6503
     6504
     6505
     6506
     6507 </td>
     6508
     6509
     6510
     6511
     6512
     6513
     6514 </tr>
     6515
     6516
     6517
     6518
     6519
     6520
     6521 <tr>
     6522
     6523
     6524
     6525
     6526
     6527
     6528 <td style="vertical-align: top;">
     6529     
     6530     
     6531     
     6532     
     6533     
     6534     
     6535      <p><a name="km_damp_max"></a><b>km_damp_max</b></p>
     6536
     6537
     6538
     6539
     6540
     6541
     6542
     6543      </td>
     6544
     6545
     6546
     6547
     6548
     6549
     6550 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     6551
     6552
     6553
     6554
     6555
     6556
     6557
     6558      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.5*(dx
     6559or dy)</span></td>
     6560
     6561
     6562
     6563
     6564
     6565
     6566 <td style="vertical-align: top;">Maximum
     6567diffusivity used for filtering the velocity field in the vicinity of
     6568the outflow (in m<sup>2</sup>/s).<br>
     6569
     6570
     6571
     6572
     6573
     6574
     6575 <br>
     6576
     6577
     6578
     6579
     6580
     6581
     6582
     6583When using non-cyclic lateral boundaries (see <a href="#bc_lr">bc_lr</a>
     6584or <a href="#bc_ns">bc_ns</a>),
     6585a smoothing has to be applied to the
     6586velocity field in the vicinity of the outflow in order to suppress any
     6587reflections of outgoing disturbances. Smoothing is done by increasing
     6588the eddy diffusivity along the horizontal direction which is
     6589perpendicular to the outflow boundary. Only velocity components
     6590parallel to the outflow boundary are filtered (e.g. v and w, if the
     6591outflow is along x). Damping is applied from the bottom to the top of
     6592the domain.<br>
     6593
     6594
     6595
     6596
     6597
     6598
     6599 <br>
     6600
     6601
     6602
     6603
     6604
     6605
     6606
     6607The horizontal range of the smoothing is controlled by <a href="#outflow_damping_width">outflow_damping_width</a>
     6608which defines the number of gridpoints (counted from the outflow
     6609boundary) from where on the smoothing is applied. Starting from that
     6610point, the eddy diffusivity is linearly increased (from zero to its
     6611maximum value given by <span style="font-weight: bold;">km_damp_max</span>)
     6612until half of the damping range width, from where it remains constant
     6613up to the outflow boundary. If at a certain grid point the eddy
     6614diffusivity calculated from the flow field is larger than as described
     6615above, it is used instead.<br>
     6616
     6617
     6618
     6619
     6620
     6621
     6622 <br>
     6623
     6624
     6625
     6626
     6627
     6628
     6629
     6630The default value of <span style="font-weight: bold;">km_damp_max</span>
     6631has been empirically proven to be sufficient.</td>
     6632
     6633
     6634
     6635
     6636
     6637
     6638 </tr>
     6639
     6640
     6641
     6642
     6643
     6644
     6645 <tr>
     6646
     6647      <td style="vertical-align: top;"><a name="lad_surface"></a><span style="font-weight: bold;">lad_surface</span></td>
     6648
     6649      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     6650
     6651      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td>
     6652
     6653      <td style="vertical-align: top;">Surface value of the leaf area density (in m<sup>2</sup>/m<sup>3</sup>).<br>
     6654
     6655      <br>
     6656
     6657This
     6658parameter assigns the value of the leaf area density <span style="font-weight: bold;">lad</span> at the surface (k=0)<b>.</b> Starting from this value,
     6659the leaf area density profile is constructed with <a href="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</a>
     6660and <a href="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level
     6661      </a>.</td>
     6662
     6663    </tr>
     6664
     6665    <tr>
     6666
     6667      <td style="vertical-align: top;"><a name="lad_vertical_gradient"></a><span style="font-weight: bold;">lad_vertical_gradient</span></td>
     6668
     6669      <td style="vertical-align: top;">R (10)</td>
     6670
     6671      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">10 * 0.0</span></td>
     6672
     6673      <td style="vertical-align: top;">Gradient(s) of the leaf area density (in&nbsp;m<sup>2</sup>/m<sup>4</sup>).<br>
     6674
     6675      <br>
     6676
     6677     
     6678      <p>This leaf area density gradient
     6679holds starting from the height&nbsp;
     6680level defined by <a href="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</a>
     6681(precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt; lad_vertical_gradient_level, lad(k) is set: lad(k) = lad(k-1) + dzu(k) * <b>lad_vertical_gradient</b>)
     6682up to the level defined by <a href="#pch_index">pch_index</a>. Above that level lad(k) will automatically set to 0.0. A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10 intervals
     6683if <a href="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</a>(1)
     6684= <i>0.0</i>) can be assigned. The leaf area density at the surface is
     6685assigned via <a href="#lad_surface">lad_surface</a>.&nbsp;
     6686      </p>
     6687
     6688      </td>
     6689
     6690    </tr>
     6691
     6692    <tr>
     6693
     6694      <td style="vertical-align: top;"><a name="lad_vertical_gradient_level"></a><span style="font-weight: bold;">lad_vertical_gradient_level</span></td>
     6695
     6696      <td style="vertical-align: top;">R (10)</td>
     6697
     6698      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">10 * 0.0</span></td>
     6699
     6700      <td style="vertical-align: top;">Height level from which on the&nbsp;gradient
     6701of the leaf area density defined by <a href="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</a>
     6702is effective (in m).<br>
     6703
     6704      <br>
     6705
     6706The height levels have to be assigned in ascending order. The
     6707default values result in a leaf area density that is constant with height uup to the top of the plant canopy layer defined by <a href="#pch_index">pch_index</a>. For the piecewise construction of temperature profiles see <a href="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</a>.</td>
     6708
     6709    </tr>
     6710
     6711    <tr>
     6712
     6713      <td style="vertical-align: top;"><a name="leaf_surface_concentration"></a><b>leaf_surface_concentration</b></td>
     6714
     6715      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     6716
     6717      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     6718
     6719      <td style="vertical-align: top;">Concentration of a passive scalar at the surface of a leaf (in K m/s).<br>
     6720
     6721
     6722      <br>
     6723
     6724
     6725This parameter is only of importance in cases in that both, <a href="#plant_canopy">plant_canopy</a> and <a href="#passive_scalar">passive_scalar</a>, are set <span style="font-style: italic;">.T.</span>.
     6726The value of the concentration of a passive scalar at the surface of a
     6727leaf is required for the parametrisation of the sources and sinks of
     6728scalar concentration due to the canopy.</td>
     6729
     6730    </tr>
     6731
     6732    <tr>
     6733
     6734
     6735
     6736
     6737
     6738
     6739
     6740      <td style="vertical-align: top;">
     6741     
     6742     
     6743     
     6744     
     6745     
     6746     
     6747      <p><a name="long_filter_factor"></a><b>long_filter_factor</b></p>
     6748
     6749
     6750
     6751
     6752
     6753
     6754
     6755      </td>
     6756
     6757
     6758
     6759
     6760
     6761
     6762 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     6763
     6764
     6765
     6766
     6767
     6768
     6769
     6770      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     6771
     6772
     6773
     6774
     6775
     6776
     6777
     6778      <td style="vertical-align: top;">
     6779     
     6780     
     6781     
     6782     
     6783     
     6784     
     6785      <p>Filter factor
     6786for the so-called Long-filter.<br>
     6787
     6788
     6789
     6790
     6791
     6792
     6793 </p>
     6794
     6795
     6796
     6797
     6798
     6799
     6800 
     6801     
     6802     
     6803     
     6804     
     6805     
     6806     
     6807      <p><br>
     6808
     6809
     6810
     6811
     6812
     6813
     6814
     6815This filter very efficiently
     6816eliminates 2-delta-waves sometimes cauesed by the upstream-spline
     6817scheme (see Mahrer and
     6818Pielke, 1978: Mon. Wea. Rev., 106, 818-830). It works in all three
     6819directions in space. A value of <b>long_filter_factor</b>
     6820= <i>0.01</i>
     6821sufficiently removes the small-scale waves without affecting the
     6822longer waves.<br>
     6823
     6824
     6825
     6826
     6827
     6828
     6829 </p>
     6830
     6831
     6832
     6833
     6834
     6835
     6836 
     6837     
     6838     
     6839     
     6840     
     6841     
     6842     
     6843      <p>By default, the filter is
     6844switched off (= <i>0.0</i>).
     6845It is exclusively applied to the tendencies calculated by the
     6846upstream-spline scheme (see <a href="#momentum_advec">momentum_advec</a>
     6847and <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a>),
     6848not to the prognostic variables themselves. At the bottom and top
     6849boundary of the model domain the filter effect for vertical
     68502-delta-waves is reduced. There, the amplitude of these waves is only
     6851reduced by approx. 50%, otherwise by nearly 100%.&nbsp; <br>
     6852
     6853
     6854
     6855
     6856
     6857
     6858
     6859Filter factors with values &gt; <i>0.01</i> also
     6860reduce the amplitudes
     6861of waves with wavelengths longer than 2-delta (see the paper by Mahrer
     6862and
     6863Pielke, quoted above). </p>
     6864
     6865
     6866
     6867
     6868
     6869
     6870 </td>
     6871
     6872
     6873
     6874
     6875
     6876
     6877 </tr>
     6878
     6879
     6880
     6881
     6882
     6883
     6884 <tr>
     6885
     6886
     6887
     6888
     6889
     6890
     6891      <td style="vertical-align: top;"><a name="loop_optimization"></a><span style="font-weight: bold;">loop_optimization</span></td>
     6892
     6893
     6894
     6895
     6896
     6897
     6898      <td style="vertical-align: top;">C*16</td>
     6899
     6900
     6901
     6902
     6903
     6904
     6905      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">see right</span></td>
     6906
     6907
     6908
     6909
     6910
     6911
     6912      <td>Method used to optimize loops for solving the prognostic equations .<br>
     6913
     6914
     6915
     6916
     6917
     6918
     6919      <br>
     6920
     6921
     6922
     6923
     6924
     6925
     6926By
     6927default, the optimization method depends on the host on which PALM is
     6928running. On machines with vector-type CPUs, single 3d-loops are used to
     6929calculate each tendency term of each prognostic equation, while on all
     6930other machines, all prognostic equations are solved within one big loop
     6931over the two horizontal indices<span style="font-family: Courier New,Courier,monospace;"> i </span>and<span style="font-family: Courier New,Courier,monospace;"> j </span>(giving a good cache uitilization).<br>
     6932
     6933
     6934
     6935
     6936
     6937
     6938      <br>
     6939
     6940
     6941
     6942
     6943
     6944
     6945The default behaviour can be changed by setting either <span style="font-weight: bold;">loop_optimization</span> = <span style="font-style: italic;">'vector'</span> or <span style="font-weight: bold;">loop_optimization</span> = <span style="font-style: italic;">'cache'</span>.</td>
     6946
     6947
     6948
     6949
     6950
     6951
     6952    </tr>
     6953
     6954
     6955
     6956
     6957
     6958
     6959    <tr>
     6960
     6961
     6962
     6963
     6964
     6965
     6966
     6967      <td style="vertical-align: top;"><a name="mixing_length_1d"></a><span style="font-weight: bold;">mixing_length_1d</span><br>
     6968
     6969
     6970
     6971
     6972
     6973
     6974
     6975      </td>
     6976
     6977
     6978
     6979
     6980
     6981
     6982 <td style="vertical-align: top;">C*20<br>
     6983
     6984
     6985
     6986
     6987
     6988
     6989
     6990      </td>
     6991
     6992
     6993
     6994
     6995
     6996
     6997 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'as_in_3d_</span><br style="font-style: italic;">
     6998
     6999
     7000
     7001
     7002
     7003
     7004 <span style="font-style: italic;">model'</span><br>
     7005
     7006
     7007
     7008
     7009
     7010
     7011 </td>
     7012
     7013
     7014
     7015
     7016
     7017
     7018
     7019      <td style="vertical-align: top;">Mixing length used in the
     70201d-model.<br>
     7021
     7022
     7023
     7024
     7025
     7026
     7027 <br>
     7028
     7029
     7030
     7031
     7032
     7033
     7034
     7035By default the mixing length is calculated as in the 3d-model (i.e. it
     7036depends on the grid spacing).<br>
     7037
     7038
     7039
     7040
     7041
     7042
     7043 <br>
     7044
     7045
     7046
     7047
     7048
     7049
     7050
     7051By setting <span style="font-weight: bold;">mixing_length_1d</span>
     7052= <span style="font-style: italic;">'blackadar'</span>,
     7053the so-called Blackadar mixing length is used (l = kappa * z / ( 1 +
     7054kappa * z / lambda ) with the limiting value lambda = 2.7E-4 * u_g / f).<br>
     7055
     7056
     7057
     7058
     7059
     7060
     7061
     7062      </td>
     7063
     7064
     7065
     7066
     7067
     7068
     7069 </tr>
     7070
     7071
     7072
     7073
     7074
     7075
     7076 
     7077
     7078
     7079
     7080
     7081
     7082
     7083
     7084    <tr>
     7085
     7086
     7087
     7088
     7089
     7090
     7091 <td style="vertical-align: top;">
     7092     
     7093     
     7094     
     7095     
     7096     
     7097     
     7098      <p><a name="momentum_advec"></a><b>momentum_advec</b></p>
     7099
     7100
     7101
     7102
     7103
     7104
     7105
     7106      </td>
     7107
     7108
     7109
     7110
     7111
     7112
     7113 <td style="vertical-align: top;">C * 10</td>
     7114
     7115
     7116
     7117
     7118
     7119
     7120
     7121      <td style="vertical-align: top;"><i>'pw-scheme'</i></td>
     7122
     7123
     7124
     7125
     7126
     7127
     7128
     7129      <td style="vertical-align: top;">
     7130     
     7131     
     7132     
     7133     
     7134     
     7135     
     7136      <p>Advection
     7137scheme to be used for the momentum equations.<br>
     7138
     7139
     7140
     7141
     7142
     7143
     7144 <br>
     7145
     7146
     7147
     7148
     7149
     7150
     7151
     7152The user can choose between the following schemes:<br>
     7153
     7154
     7155
     7156
     7157
     7158
     7159
     7160&nbsp;<br>
     7161
     7162
     7163
     7164
     7165
     7166
     7167 <br>
     7168
     7169
     7170
     7171
     7172
     7173
     7174 <span style="font-style: italic;">'pw-scheme'</span><br>
     7175
     7176
     7177
     7178
     7179
     7180
     7181
     7182      </p>
     7183
     7184
     7185
     7186
     7187
     7188
     7189 
     7190     
     7191     
     7192     
     7193     
     7194     
     7195     
     7196      <div style="margin-left: 40px;">The scheme of
     7197Piascek and
     7198Williams (1970, J. Comp. Phys., 6,
     7199392-405) with central differences in the form C3 is used.<br>
     7200
     7201
     7202
     7203
     7204
     7205
     7206
     7207If intermediate Euler-timesteps are carried out in case of <a href="#timestep_scheme">timestep_scheme</a>
     7208= <span style="font-style: italic;">'leapfrog+euler'</span>
     7209the
     7210advection scheme is - for the Euler-timestep - automatically switched
     7211to an upstream-scheme.<br>
     7212
     7213
     7214
     7215
     7216
     7217
     7218 </div>
     7219
     7220
     7221
     7222
     7223
     7224
     7225 
     7226     
     7227     
     7228     
     7229     
     7230     
     7231     
     7232      <p> </p>
     7233
     7234
     7235
     7236
     7237
     7238
     7239 
     7240     
     7241     
     7242     
     7243     
     7244     
     7245     
     7246      <p><span style="font-style: italic;">'ups-scheme'</span><br>
     7247
     7248
     7249
     7250
     7251
     7252
     7253
     7254      </p>
     7255
     7256
     7257
     7258
     7259
     7260
     7261 
     7262     
     7263     
     7264     
     7265     
     7266     
     7267     
     7268      <div style="margin-left: 40px;">The
     7269upstream-spline scheme is
     7270used
     7271(see Mahrer and Pielke,
     72721978: Mon. Wea. Rev., 106, 818-830). In opposite to the
     7273Piascek-Williams scheme, this is characterized by much better numerical
     7274features (less numerical diffusion, better preservation of flow
     7275structures, e.g. vortices), but computationally it is much more
     7276expensive. In
     7277addition, the use of the Euler-timestep scheme is mandatory (<a href="#timestep_scheme">timestep_scheme</a>
     7278= <span style="font-style: italic;">'</span><i>euler'</i>),
     7279i.e. the
     7280timestep accuracy is only of first order.
     7281For this reason the advection of scalar variables (see <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a>)
     7282should then also be carried out with the upstream-spline scheme,
     7283because otherwise the scalar variables would
     7284be subject to large numerical diffusion due to the upstream
     7285scheme.&nbsp; </div>
     7286
     7287
     7288
     7289
     7290
     7291
     7292 
     7293     
     7294     
     7295     
     7296     
     7297     
     7298     
     7299      <p style="margin-left: 40px;">Since
     7300the cubic splines used tend
     7301to overshoot under
     7302certain circumstances, this effect must be adjusted by suitable
     7303filtering and smoothing (see <a href="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</a>,
     7304      <a href="#long_filter_factor">long_filter_factor</a>,
     7305      <a href="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</a>, <a href="#ups_limit_u">ups_limit_u</a>, <a href="#ups_limit_v">ups_limit_v</a>, <a href="#ups_limit_w">ups_limit_w</a>).
     7306This is always neccessary for runs with stable stratification,
     7307even if this stratification appears only in parts of the model domain.<br>
     7308
     7309
     7310
     7311
     7312
     7313
     7314
     7315      </p>
     7316
     7317
     7318
     7319
     7320
     7321
     7322 
     7323     
     7324     
     7325     
     7326     
     7327     
     7328     
     7329      <div style="margin-left: 40px;">With stable
     7330stratification the
     7331upstream-spline scheme also
     7332produces gravity waves with large amplitude, which must be
     7333suitably damped (see <a href="chapter_4.2.html#rayleigh_damping_factor">rayleigh_damping_factor</a>).<br>
     7334
     7335
     7336
     7337
     7338
     7339
     7340
     7341      <br>
     7342
     7343
     7344
     7345
     7346
     7347
     7348 <span style="font-weight: bold;">Important: </span>The&nbsp;
     7349upstream-spline scheme is not implemented for humidity and passive
     7350scalars (see&nbsp;<a href="#humidity">humidity</a>
     7351and <a href="#passive_scalar">passive_scalar</a>)
     7352and requires the use of a 2d-domain-decomposition. The last conditions
     7353severely restricts code optimization on several machines leading to
     7354very long execution times! The scheme is also not allowed for
     7355non-cyclic lateral boundary conditions (see <a href="#bc_lr">bc_lr</a>
     7356and <a href="#bc_ns">bc_ns</a>).</div>
     7357
     7358
     7359
     7360
     7361
     7362
     7363 </td>
     7364
     7365
     7366
     7367
     7368
     7369
     7370
     7371    </tr>
     7372
     7373
     7374
     7375
     7376
     7377
     7378 <tr>
     7379
     7380
     7381
     7382
     7383
     7384
     7385 <td style="vertical-align: top;"><a name="netcdf_precision"></a><span style="font-weight: bold;">netcdf_precision</span><br>
     7386
     7387
     7388
     7389
     7390
     7391
     7392
     7393      </td>
     7394
     7395
     7396
     7397
     7398
     7399
     7400 <td style="vertical-align: top;">C*20<br>
     7401
     7402
     7403
     7404
     7405
     7406
     7407
     7408(10)<br>
     7409
     7410
     7411
     7412
     7413
     7414
     7415 </td>
     7416
     7417
     7418
     7419
     7420
     7421
     7422 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">single preci-</span><br style="font-style: italic;">
     7423
     7424
     7425
     7426
     7427
     7428
     7429 <span style="font-style: italic;">sion for all</span><br style="font-style: italic;">
     7430
     7431
     7432
     7433
     7434
     7435
     7436 <span style="font-style: italic;">output quan-</span><br style="font-style: italic;">
     7437
     7438
     7439
     7440
     7441
     7442
     7443 <span style="font-style: italic;">tities</span><br>
     7444
     7445
     7446
     7447
     7448
     7449
     7450 </td>
     7451
     7452
     7453
     7454
     7455
     7456
     7457
     7458      <td style="vertical-align: top;">Defines the accuracy of
     7459the NetCDF output.<br>
     7460
     7461
     7462
     7463
     7464
     7465
     7466 <br>
     7467
     7468
     7469
     7470
     7471
     7472
     7473
     7474By default, all NetCDF output data (see <a href="chapter_4.2.html#data_output_format">data_output_format</a>)
     7475have single precision&nbsp; (4 byte) accuracy. Double precision (8
     7476byte) can be choosen alternatively.<br>
     7477
     7478
     7479
     7480
     7481
     7482
     7483
     7484Accuracy for the different output data (cross sections, 3d-volume data,
     7485spectra, etc.) can be set independently.<br>
     7486
     7487
     7488
     7489
     7490
     7491
     7492 <span style="font-style: italic;">'&lt;out&gt;_NF90_REAL4'</span>
     7493(single precision) or <span style="font-style: italic;">'&lt;out&gt;_NF90_REAL8'</span>
     7494(double precision) are the two principally allowed values for <span style="font-weight: bold;">netcdf_precision</span>,
     7495where the string <span style="font-style: italic;">'&lt;out&gt;'
     7496      </span>can be chosen out of the following list:<br>
     7497
     7498
     7499
     7500
     7501
     7502
     7503 <br>
     7504
     7505
     7506
     7507
     7508
     7509
     7510
     7511     
     7512     
     7513     
     7514     
     7515     
     7516     
     7517      <table style="text-align: left; width: 284px; height: 234px;" border="1" cellpadding="2" cellspacing="2">
     7518
     7519
     7520
     7521
     7522
     7523
     7524 <tbody>
     7525
     7526
     7527
     7528
     7529
     7530
     7531
     7532          <tr>
     7533
     7534
     7535
     7536
     7537
     7538
     7539 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'xy'</span><br>
     7540
     7541
     7542
     7543
     7544
     7545
     7546 </td>
     7547
     7548
     7549
     7550
     7551
     7552
     7553
     7554            <td style="vertical-align: top;">horizontal cross section<br>
     7555
     7556
     7557
     7558
     7559
     7560
     7561
     7562            </td>
     7563
     7564
     7565
     7566
     7567
     7568
     7569 </tr>
     7570
     7571
     7572
     7573
     7574
     7575
     7576 <tr>
     7577
     7578
     7579
     7580
     7581
     7582
     7583 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'xz'</span><br>
     7584
     7585
     7586
     7587
     7588
     7589
     7590 </td>
     7591
     7592
     7593
     7594
     7595
     7596
     7597
     7598            <td style="vertical-align: top;">vertical (xz) cross
     7599section<br>
     7600
     7601
     7602
     7603
     7604
     7605
     7606 </td>
     7607
     7608
     7609
     7610
     7611
     7612
     7613 </tr>
     7614
     7615
     7616
     7617
     7618
     7619
     7620 <tr>
     7621
     7622
     7623
     7624
     7625
     7626
     7627 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'yz'</span><br>
     7628
     7629
     7630
     7631
     7632
     7633
     7634 </td>
     7635
     7636
     7637
     7638
     7639
     7640
     7641
     7642            <td style="vertical-align: top;">vertical (yz) cross
     7643section<br>
     7644
     7645
     7646
     7647
     7648
     7649
     7650 </td>
     7651
     7652
     7653
     7654
     7655
     7656
     7657 </tr>
     7658
     7659
     7660
     7661
     7662
     7663
     7664 <tr>
     7665
     7666
     7667
     7668
     7669
     7670
     7671 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'2d'</span><br>
     7672
     7673
     7674
     7675
     7676
     7677
     7678 </td>
     7679
     7680
     7681
     7682
     7683
     7684
     7685
     7686            <td style="vertical-align: top;">all cross sections<br>
     7687
     7688
     7689
     7690
     7691
     7692
     7693
     7694            </td>
     7695
     7696
     7697
     7698
     7699
     7700
     7701 </tr>
     7702
     7703
     7704
     7705
     7706
     7707
     7708 <tr>
     7709
     7710
     7711
     7712
     7713
     7714
     7715 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'3d'</span><br>
     7716
     7717
     7718
     7719
     7720
     7721
     7722 </td>
     7723
     7724
     7725
     7726
     7727
     7728
     7729
     7730            <td style="vertical-align: top;">volume data<br>
     7731
     7732
     7733
     7734
     7735
     7736
     7737 </td>
     7738
     7739
     7740
     7741
     7742
     7743
     7744
     7745          </tr>
     7746
     7747
     7748
     7749
     7750
     7751
     7752 <tr>
     7753
     7754
     7755
     7756
     7757
     7758
     7759 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'pr'</span><br>
     7760
     7761
     7762
     7763
     7764
     7765
     7766 </td>
     7767
     7768
     7769
     7770
     7771
     7772
     7773
     7774            <td style="vertical-align: top;">vertical profiles<br>
     7775
     7776
     7777
     7778
     7779
     7780
     7781
     7782            </td>
     7783
     7784
     7785
     7786
     7787
     7788
     7789 </tr>
     7790
     7791
     7792
     7793
     7794
     7795
     7796 <tr>
     7797
     7798
     7799
     7800
     7801
     7802
     7803 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'ts'</span><br>
     7804
     7805
     7806
     7807
     7808
     7809
     7810 </td>
     7811
     7812
     7813
     7814
     7815
     7816
     7817
     7818            <td style="vertical-align: top;">time series, particle
     7819time series<br>
     7820
     7821
     7822
     7823
     7824
     7825
     7826 </td>
     7827
     7828
     7829
     7830
     7831
     7832
     7833 </tr>
     7834
     7835
     7836
     7837
     7838
     7839
     7840 <tr>
     7841
     7842
     7843
     7844
     7845
     7846
     7847 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'sp'</span><br>
     7848
     7849
     7850
     7851
     7852
     7853
     7854 </td>
     7855
     7856
     7857
     7858
     7859
     7860
     7861
     7862            <td style="vertical-align: top;">spectra<br>
     7863
     7864
     7865
     7866
     7867
     7868
     7869 </td>
     7870
     7871
     7872
     7873
     7874
     7875
     7876
     7877          </tr>
     7878
     7879
     7880
     7881
     7882
     7883
     7884 <tr>
     7885
     7886
     7887
     7888
     7889
     7890
     7891 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'prt'</span><br>
     7892
     7893
     7894
     7895
     7896
     7897
     7898 </td>
     7899
     7900
     7901
     7902
     7903
     7904
     7905
     7906            <td style="vertical-align: top;">particles<br>
     7907
     7908
     7909
     7910
     7911
     7912
     7913 </td>
     7914
     7915
     7916
     7917
     7918
     7919
     7920
     7921          </tr>
     7922
     7923
     7924
     7925
     7926
     7927
     7928 <tr>
     7929
     7930
     7931
     7932
     7933
     7934
     7935 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'all'</span><br>
     7936
     7937
     7938
     7939
     7940
     7941
     7942 </td>
     7943
     7944
     7945
     7946
     7947
     7948
     7949
     7950            <td style="vertical-align: top;">all output quantities<br>
     7951
     7952
     7953
     7954
     7955
     7956
     7957
     7958            </td>
     7959
     7960
     7961
     7962
     7963
     7964
     7965 </tr>
     7966
     7967
     7968
     7969
     7970
     7971
     7972 
     7973       
     7974       
     7975       
     7976       
     7977       
     7978       
     7979        </tbody>
     7980     
     7981     
     7982     
     7983     
     7984     
     7985     
     7986      </table>
     7987
     7988
     7989
     7990
     7991
     7992
     7993 <br>
     7994
     7995
     7996
     7997
     7998
     7999
     8000 <span style="font-weight: bold;">Example:</span><br>
     8001
     8002
     8003
     8004
     8005
     8006
     8007
     8008If all cross section data and the particle data shall be output in
     8009double precision and all other quantities in single precision, then <span style="font-weight: bold;">netcdf_precision</span> = <span style="font-style: italic;">'2d_NF90_REAL8'</span>, <span style="font-style: italic;">'prt_NF90_REAL8'</span>
     8010has to be assigned.<br>
     8011
     8012
     8013
     8014
     8015
     8016
     8017 </td>
     8018
     8019
     8020
     8021
     8022
     8023
     8024 </tr>
     8025
     8026
     8027
     8028
     8029
     8030
     8031
     8032   
     8033
     8034
     8035
     8036
     8037
     8038
     8039 
     8040
     8041
     8042
     8043
     8044
     8045
     8046
     8047    <tr>
     8048
     8049
     8050
     8051
     8052
     8053
     8054 <td style="vertical-align: top;">
     8055     
     8056     
     8057     
     8058     
     8059     
     8060     
     8061      <p><a name="nsor_ini"></a><b>nsor_ini</b></p>
     8062
     8063
     8064
     8065
     8066
     8067
     8068
     8069      </td>
     8070
     8071
     8072
     8073
     8074
     8075
     8076 <td style="vertical-align: top;">I</td>
     8077
     8078
     8079
     8080
     8081
     8082
     8083
     8084      <td style="vertical-align: top;"><i>100</i></td>
     8085
     8086
     8087
     8088
     8089
     8090
     8091
     8092      <td style="vertical-align: top;">
     8093     
     8094     
     8095     
     8096     
     8097     
     8098     
     8099      <p>Initial number
     8100of iterations with the SOR algorithm.&nbsp; </p>
     8101
     8102
     8103
     8104
     8105
     8106
     8107 
     8108     
     8109     
     8110     
     8111     
     8112     
     8113     
     8114      <p>This
     8115parameter is only effective if the SOR algorithm was
     8116selected as the pressure solver scheme (<a href="chapter_4.2.html#psolver">psolver</a>
     8117= <span style="font-style: italic;">'sor'</span>)
     8118and specifies the
     8119number of initial iterations of the SOR
     8120scheme (at t = 0). The number of subsequent iterations at the following
     8121timesteps is determined
     8122with the parameter <a href="#nsor">nsor</a>.
     8123Usually <b>nsor</b> &lt; <b>nsor_ini</b>,
     8124since in each case
     8125subsequent calls to <a href="chapter_4.2.html#psolver">psolver</a>
     8126use the solution of the previous call as initial value. Suitable
     8127test runs should determine whether sufficient convergence of the
     8128solution is obtained with the default value and if necessary the value
     8129of <b>nsor_ini</b> should be changed.</p>
     8130
     8131
     8132
     8133
     8134
     8135
     8136 </td>
     8137
     8138
     8139
     8140
     8141
     8142
     8143
     8144    </tr>
     8145
     8146
     8147
     8148
     8149
     8150
     8151 <tr>
     8152
     8153
     8154
     8155
     8156
     8157
     8158 <td style="vertical-align: top;">
     8159     
     8160     
     8161     
     8162     
     8163     
     8164     
     8165      <p><a name="nx"></a><b>nx</b></p>
     8166
     8167
     8168
     8169
     8170
     8171
     8172
     8173      </td>
     8174
     8175
     8176
     8177
     8178
     8179
     8180 <td style="vertical-align: top;">I</td>
     8181
     8182
     8183
     8184
     8185
     8186
     8187
     8188      <td style="vertical-align: top;"><br>
     8189
     8190
     8191
     8192
     8193
     8194
     8195 </td>
     8196
     8197
     8198
     8199
     8200
     8201
     8202 <td style="vertical-align: top;">
     8203     
     8204     
     8205     
     8206     
     8207     
     8208     
     8209      <p>Number of grid
     8210points in x-direction.&nbsp; </p>
     8211
     8212
     8213
     8214
     8215
     8216
     8217 
     8218     
     8219     
     8220     
     8221     
     8222     
     8223     
     8224      <p>A value for this
     8225parameter must be assigned. Since the lower
     8226array bound in PALM
     8227starts with i = 0, the actual number of grid points is equal to <b>nx+1</b>.
     8228In case of cyclic boundary conditions along x, the domain size is (<b>nx+1</b>)*
     8229      <a href="#dx">dx</a>.</p>
     8230
     8231
     8232
     8233
     8234
     8235
     8236 
     8237     
     8238     
     8239     
     8240     
     8241     
     8242     
     8243      <p>For
     8244parallel runs, in case of <a href="#grid_matching">grid_matching</a>
     8245= <span style="font-style: italic;">'strict'</span>,
     8246      <b>nx+1</b> must
     8247be an integral multiple
     8248of the processor numbers (see <a href="#npex">npex</a>
     8249and <a href="#npey">npey</a>)
     8250along x- as well as along y-direction (due to data
     8251transposition restrictions).</p>
     8252
     8253
     8254
     8255
     8256
     8257
     8258     
     8259     
     8260     
     8261     
     8262     
     8263     
     8264      <p>For <a href="chapter_3.8.html">coupled runs</a> this parameter must be&nbsp;equal in both parameter files <a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2"><span style="font-family: mon;"></span>PARIN</font></a>
     8265and&nbsp;<a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2">PARIN_O</font></a>.</p>
     8266
     8267
     8268
     8269
     8270
     8271
     8272 </td>
     8273
     8274
     8275
     8276
     8277
     8278
     8279 </tr>
     8280
     8281
     8282
     8283
     8284
     8285
     8286 <tr>
     8287
     8288
     8289
     8290
     8291
     8292
     8293
     8294      <td style="vertical-align: top;">
     8295     
     8296     
     8297     
     8298     
     8299     
     8300     
     8301      <p><a name="ny"></a><b>ny</b></p>
     8302
     8303
     8304
     8305
     8306
     8307
     8308
     8309      </td>
     8310
     8311
     8312
     8313
     8314
     8315
     8316 <td style="vertical-align: top;">I</td>
     8317
     8318
     8319
     8320
     8321
     8322
     8323
     8324      <td style="vertical-align: top;"><br>
     8325
     8326
     8327
     8328
     8329
     8330
     8331 </td>
     8332
     8333
     8334
     8335
     8336
     8337
     8338 <td style="vertical-align: top;">
     8339     
     8340     
     8341     
     8342     
     8343     
     8344     
     8345      <p>Number of grid
     8346points in y-direction.&nbsp; </p>
     8347
     8348
     8349
     8350
     8351
     8352
     8353 
     8354     
     8355     
     8356     
     8357     
     8358     
     8359     
     8360      <p>A value for this
     8361parameter must be assigned. Since the lower
     8362array bound in PALM starts with j = 0, the actual number of grid points
     8363is equal to <b>ny+1</b>. In case of cyclic boundary
     8364conditions along
     8365y, the domain size is (<b>ny+1</b>) * <a href="#dy">dy</a>.</p>
     8366
     8367
     8368
     8369
     8370
     8371
     8372
     8373     
     8374     
     8375     
     8376     
     8377     
     8378     
     8379      <p>For parallel runs, in case of <a href="#grid_matching">grid_matching</a>
     8380= <span style="font-style: italic;">'strict'</span>,
     8381      <b>ny+1</b> must
     8382be an integral multiple
     8383of the processor numbers (see <a href="#npex">npex</a>
     8384and <a href="#npey">npey</a>)&nbsp;
     8385along y- as well as along x-direction (due to data
     8386transposition restrictions).</p>
     8387
     8388
     8389
     8390
     8391
     8392
     8393     
     8394     
     8395     
     8396     
     8397     
     8398     
     8399      <p>For <a href="chapter_3.8.html">coupled runs</a> this parameter must be&nbsp;equal in both parameter files <a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2"><span style="font-family: mon;"></span>PARIN</font></a>
     8400and&nbsp;<a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2">PARIN_O</font></a>.</p>
     8401
     8402
     8403
     8404
     8405
     8406
     8407 </td>
     8408
     8409
     8410
     8411
     8412
     8413
     8414 </tr>
     8415
     8416
     8417
     8418
     8419
     8420
     8421 <tr>
     8422
     8423
     8424
     8425
     8426
     8427
     8428
     8429      <td style="vertical-align: top;">
     8430     
     8431     
     8432     
     8433     
     8434     
     8435     
     8436      <p><a name="nz"></a><b>nz</b></p>
     8437
     8438
     8439
     8440
     8441
     8442
     8443
     8444      </td>
     8445
     8446
     8447
     8448
     8449
     8450
     8451 <td style="vertical-align: top;">I</td>
     8452
     8453
     8454
     8455
     8456
     8457
     8458
     8459      <td style="vertical-align: top;"><br>
     8460
     8461
     8462
     8463
     8464
     8465
     8466 </td>
     8467
     8468
     8469
     8470
     8471
     8472
     8473 <td style="vertical-align: top;">
     8474     
     8475     
     8476     
     8477     
     8478     
     8479     
     8480      <p>Number of grid
     8481points in z-direction.&nbsp; </p>
     8482
     8483
     8484
     8485
     8486
     8487
     8488 
     8489     
     8490     
     8491     
     8492     
     8493     
     8494     
     8495      <p>A value for this
     8496parameter must be assigned. Since the lower
     8497array bound in PALM
     8498starts with k = 0 and since one additional grid point is added at the
     8499top boundary (k = <b>nz+1</b>), the actual number of grid
     8500points is <b>nz+2</b>.
     8501However, the prognostic equations are only solved up to <b>nz</b>
     8502(u,
     8503v)
     8504or up to <b>nz-1</b> (w, scalar quantities). The top
     8505boundary for u
     8506and v is at k = <b>nz+1</b> (u, v) while at k = <b>nz</b>
     8507for all
     8508other quantities.&nbsp; </p>
     8509
     8510
     8511
     8512
     8513
     8514
     8515 
     8516     
     8517     
     8518     
     8519     
     8520     
     8521     
     8522      <p>For parallel
     8523runs,&nbsp; in case of <a href="#grid_matching">grid_matching</a>
     8524= <span style="font-style: italic;">'strict'</span>,
     8525      <b>nz</b> must
     8526be an integral multiple of
     8527the number of processors in x-direction (due to data transposition
     8528restrictions).</p>
     8529
     8530
     8531
     8532
     8533
     8534
     8535 </td>
     8536
     8537
     8538
     8539
     8540
     8541
     8542 </tr>
     8543
     8544
     8545
     8546
     8547
     8548
     8549 <tr>
     8550
     8551
     8552
     8553
     8554
     8555
     8556      <td style="vertical-align: top;"><a name="ocean"></a><span style="font-weight: bold;">ocean</span></td>
     8557
     8558
     8559
     8560
     8561
     8562
     8563      <td style="vertical-align: top;">L</td>
     8564
     8565
     8566
     8567
     8568
     8569
     8570      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.F.</span></td>
     8571
     8572
     8573
     8574
     8575
     8576
     8577      <td style="vertical-align: top;">Parameter to switch on&nbsp;ocean runs.<br>
     8578
     8579
     8580
     8581
     8582
     8583
     8584      <br>
     8585
     8586
     8587
     8588
     8589
     8590
     8591By default PALM is configured to simulate&nbsp;atmospheric flows. However, starting from version 3.3, <span style="font-weight: bold;">ocean</span> = <span style="font-style: italic;">.T.</span> allows&nbsp;simulation of ocean turbulent flows. Setting this switch has several effects:<br>
     8592
     8593
     8594
     8595
     8596
     8597
     8598      <br>
     8599
     8600
     8601
     8602
     8603
     8604
     8605     
     8606     
     8607     
     8608     
     8609     
     8610     
     8611      <ul>
     8612
     8613
     8614
     8615
     8616
     8617
     8618        <li>An additional prognostic equation for salinity is solved.</li>
     8619
     8620
     8621
     8622
     8623
     8624
     8625        <li>Potential temperature in buoyancy and stability-related terms is replaced by potential density.</li>
     8626
     8627
     8628
     8629
     8630
     8631
     8632        <li>Potential
     8633density is calculated from the equation of state for seawater after
     8634each timestep, using the algorithm proposed by Jackett et al. (2006, J.
     8635Atmos. Oceanic Technol., <span style="font-weight: bold;">23</span>, 1709-1728).<br>
     8636
     8637
     8638
     8639
     8640
     8641
     8642So far, only the initial hydrostatic pressure is entered into this equation.</li>
     8643
     8644
     8645
     8646
     8647
     8648
     8649        <li>z=0 (sea surface) is assumed at the model top (vertical grid index <span style="font-family: Courier New,Courier,monospace;">k=nzt</span> on the w-grid), with negative values of z indicating the depth.</li>
     8650
     8651
     8652
     8653
     8654
     8655
     8656        <li>Initial profiles are constructed (e.g. from <a href="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</a> / <a href="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</a>) starting from the sea surface, using surface values&nbsp;given by <a href="#pt_surface">pt_surface</a>, <a href="#sa_surface">sa_surface</a>, <a href="#ug_surface">ug_surface</a>, and <a href="#vg_surface">vg_surface</a>.</li>
     8657
     8658
     8659
     8660
     8661
     8662
     8663        <li>Zero salinity flux is used as default boundary condition at the bottom of the sea.</li>
     8664
     8665
     8666
     8667
     8668
     8669
     8670        <li>If switched on, random perturbations are by default imposed to the upper model domain from zu(nzt*2/3) to zu(nzt-3).</li>
     8671
     8672
     8673
     8674
     8675
     8676
     8677     
     8678     
     8679     
     8680     
     8681     
     8682     
     8683      </ul>
     8684
     8685
     8686
     8687
     8688
     8689
     8690      <br>
     8691
     8692
     8693
     8694
     8695
     8696
     8697Relevant parameters to be exclusively used for steering ocean runs are <a href="#bc_sa_t">bc_sa_t</a>, <a href="#bottom_salinityflux">bottom_salinityflux</a>, <a href="#sa_surface">sa_surface</a>, <a href="#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</a>, <a href="#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</a>, and <a href="#top_salinityflux">top_salinityflux</a>.<br>
     8698
     8699
     8700
     8701
     8702
     8703
     8704      <br>
     8705
     8706
     8707
     8708
     8709
     8710
     8711Section <a href="chapter_4.2.2.html">4.4.2</a> gives an example for appropriate settings of these and other parameters neccessary for ocean runs.<br>
     8712
     8713
     8714
     8715
     8716
     8717
     8718      <br>
     8719
     8720
     8721
     8722
     8723
     8724
     8725      <span style="font-weight: bold;">ocean</span> = <span style="font-style: italic;">.T.</span> does not allow settings of <a href="#timestep_scheme">timestep_scheme</a> = <span style="font-style: italic;">'leapfrog'</span> or <span style="font-style: italic;">'leapfrog+euler'</span> as well as <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a> = <span style="font-style: italic;">'ups-scheme'</span>.<span style="font-weight: bold;"></span><br>
     8726
     8727
     8728
     8729      </td>
     8730
     8731
     8732
     8733
     8734
     8735
     8736    </tr>
     8737
     8738
     8739
     8740
     8741
     8742
     8743    <tr>
     8744
     8745
     8746
     8747
     8748
     8749
     8750 <td style="vertical-align: top;">
     8751     
     8752     
     8753     
     8754     
     8755     
     8756     
     8757      <p><a name="omega"></a><b>omega</b></p>
     8758
     8759
     8760
     8761
     8762
     8763
     8764
     8765      </td>
     8766
     8767
     8768
     8769
     8770
     8771
     8772 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     8773
     8774
     8775
     8776
     8777
     8778
     8779
     8780      <td style="vertical-align: top;"><i>7.29212E-5</i></td>
     8781
     8782
     8783
     8784
     8785
     8786
     8787
     8788      <td style="vertical-align: top;">
     8789     
     8790     
     8791     
     8792     
     8793     
     8794     
     8795      <p>Angular
     8796velocity of the rotating system (in rad s<sup>-1</sup>).&nbsp;
     8797      </p>
     8798
     8799
     8800
     8801
     8802
     8803
     8804 
     8805     
     8806     
     8807     
     8808     
     8809     
     8810     
     8811      <p>The angular velocity of the earth is set by
     8812default. The
     8813values
     8814of the Coriolis parameters are calculated as:&nbsp; </p>
     8815
     8816
     8817
     8818
     8819
     8820
     8821 
     8822     
     8823     
     8824     
     8825     
     8826     
     8827     
     8828      <ul>
     8829
     8830
     8831
     8832
     8833
     8834
     8835
     8836       
     8837       
     8838       
     8839       
     8840       
     8841       
     8842        <p>f = 2.0 * <b>omega</b> * sin(<a href="#phi">phi</a>)&nbsp;
     8843        <br>
     8844
     8845
     8846
     8847
     8848
     8849
     8850f* = 2.0 * <b>omega</b> * cos(<a href="#phi">phi</a>)</p>
     8851
     8852
     8853
     8854
     8855
     8856
     8857
     8858     
     8859     
     8860     
     8861     
     8862     
     8863     
     8864      </ul>
     8865
     8866
     8867
     8868
     8869
     8870
     8871 </td>
     8872
     8873
     8874
     8875
     8876
     8877
     8878 </tr>
     8879
     8880
     8881
     8882
     8883
     8884
     8885 <tr>
     8886
     8887
     8888
     8889
     8890
     8891
     8892 <td style="vertical-align: top;">
     8893     
     8894     
     8895     
     8896     
     8897     
     8898     
     8899      <p><a name="outflow_damping_width"></a><b>outflow_damping_width</b></p>
     8900
     8901
     8902
     8903
     8904
     8905
     8906
     8907      </td>
     8908
     8909
     8910
     8911
     8912
     8913
     8914 <td style="vertical-align: top;">I</td>
     8915
     8916
     8917
     8918
     8919
     8920
     8921
     8922      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">MIN(20,
     8923nx/2</span> or <span style="font-style: italic;">ny/2)</span></td>
     8924
     8925
     8926
     8927
     8928
     8929
     8930
     8931      <td style="vertical-align: top;">Width of
     8932the damping range in the vicinity of the outflow (gridpoints).<br>
     8933
     8934
     8935
     8936
     8937
     8938
     8939
     8940      <br>
     8941
     8942
     8943
     8944
     8945
     8946
     8947
     8948When using non-cyclic lateral boundaries (see <a href="chapter_4.1.html#bc_lr">bc_lr</a>
     8949or <a href="chapter_4.1.html#bc_ns">bc_ns</a>),
     8950a smoothing has to be applied to the
     8951velocity field in the vicinity of the outflow in order to suppress any
     8952reflections of outgoing disturbances. This parameter controlls the
     8953horizontal range to which the smoothing is applied. The range is given
     8954in gridpoints counted from the respective outflow boundary. For further
     8955details about the smoothing see parameter <a href="chapter_4.1.html#km_damp_max">km_damp_max</a>,
     8956which defines the magnitude of the damping.</td>
     8957
     8958
     8959
     8960
     8961
     8962
     8963 </tr>
     8964
     8965
     8966
     8967
     8968
     8969
     8970
     8971    <tr>
     8972
     8973
     8974
     8975
     8976
     8977
     8978 <td style="vertical-align: top;">
     8979     
     8980     
     8981     
     8982     
     8983     
     8984     
     8985      <p><a name="overshoot_limit_e"></a><b>overshoot_limit_e</b></p>
     8986
     8987
     8988
     8989
     8990
     8991
     8992
     8993      </td>
     8994
     8995
     8996
     8997
     8998
     8999
     9000 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     9001
     9002
     9003
     9004
     9005
     9006
     9007
     9008      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     9009
     9010
     9011
     9012
     9013
     9014
     9015
     9016      <td style="vertical-align: top;">
     9017     
     9018     
     9019     
     9020     
     9021     
     9022     
     9023      <p>Allowed limit
     9024for the overshooting of subgrid-scale TKE in
     9025case that the upstream-spline scheme is switched on (in m<sup>2</sup>/s<sup>2</sup>).&nbsp;
     9026      </p>
     9027
     9028
     9029
     9030
     9031
     9032
     9033 
     9034     
     9035     
     9036     
     9037     
     9038     
     9039     
     9040      <p>By deafult, if cut-off of overshoots is switched
     9041on for the
     9042upstream-spline scheme (see <a href="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</a>),
     9043no overshoots are permitted at all. If <b>overshoot_limit_e</b>
     9044is given a non-zero value, overshoots with the respective
     9045amplitude (both upward and downward) are allowed.&nbsp; </p>
     9046
     9047
     9048
     9049
     9050
     9051
     9052
     9053     
     9054     
     9055     
     9056     
     9057     
     9058     
     9059      <p>Only positive values are allowed for <b>overshoot_limit_e</b>.</p>
     9060
     9061
     9062
     9063
     9064
     9065
     9066
     9067      </td>
     9068
     9069
     9070
     9071
     9072
     9073
     9074 </tr>
     9075
     9076
     9077
     9078
     9079
     9080
     9081 <tr>
     9082
     9083
     9084
     9085
     9086
     9087
     9088 <td style="vertical-align: top;">
     9089     
     9090     
     9091     
     9092     
     9093     
     9094     
     9095      <p><a name="overshoot_limit_pt"></a><b>overshoot_limit_pt</b></p>
     9096
     9097
     9098
     9099
     9100
     9101
     9102
     9103      </td>
     9104
     9105
     9106
     9107
     9108
     9109
     9110 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     9111
     9112
     9113
     9114
     9115
     9116
     9117
     9118      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     9119
     9120
     9121
     9122
     9123
     9124
     9125
     9126      <td style="vertical-align: top;">
     9127     
     9128     
     9129     
     9130     
     9131     
     9132     
     9133      <p>Allowed limit
     9134for the overshooting of potential temperature in
     9135case that the upstream-spline scheme is switched on (in K).&nbsp; </p>
     9136
     9137
     9138
     9139
     9140
     9141
     9142
     9143     
     9144     
     9145     
     9146     
     9147     
     9148     
     9149      <p>For further information see <a href="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</a>.&nbsp;
     9150      </p>
     9151
     9152
     9153
     9154
     9155
     9156
     9157 
     9158     
     9159     
     9160     
     9161     
     9162     
     9163     
     9164      <p>Only positive values are allowed for <b>overshoot_limit_pt</b>.</p>
     9165
     9166
     9167
     9168
     9169
     9170
     9171
     9172      </td>
     9173
     9174
     9175
     9176
     9177
     9178
     9179 </tr>
     9180
     9181
     9182
     9183
     9184
     9185
     9186 <tr>
     9187
     9188
     9189
     9190
     9191
     9192
     9193 <td style="vertical-align: top;">
     9194     
     9195     
     9196     
     9197     
     9198     
     9199     
     9200      <p><a name="overshoot_limit_u"></a><b>overshoot_limit_u</b></p>
     9201
     9202
     9203
     9204
     9205
     9206
     9207
     9208      </td>
     9209
     9210
     9211
     9212
     9213
     9214
     9215 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     9216
     9217
     9218
     9219
     9220
     9221
     9222
     9223      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     9224
     9225
     9226
     9227
     9228
     9229
     9230
     9231      <td style="vertical-align: top;">Allowed limit for the
     9232overshooting of
     9233the u-component of velocity in case that the upstream-spline scheme is
     9234switched on (in m/s).
     9235     
     9236     
     9237     
     9238     
     9239     
     9240     
     9241      <p>For further information see <a href="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</a>.&nbsp;
     9242      </p>
     9243
     9244
     9245
     9246
     9247
     9248
     9249 
     9250     
     9251     
     9252     
     9253     
     9254     
     9255     
     9256      <p>Only positive values are allowed for <b>overshoot_limit_u</b>.</p>
     9257
     9258
     9259
     9260
     9261
     9262
     9263
     9264      </td>
     9265
     9266
     9267
     9268
     9269
     9270
     9271 </tr>
     9272
     9273
     9274
     9275
     9276
     9277
     9278 <tr>
     9279
     9280
     9281
     9282
     9283
     9284
     9285 <td style="vertical-align: top;">
     9286     
     9287     
     9288     
     9289     
     9290     
     9291     
     9292      <p><a name="overshoot_limit_v"></a><b>overshoot_limit_v</b></p>
     9293
     9294
     9295
     9296
     9297
     9298
     9299
     9300      </td>
     9301
     9302
     9303
     9304
     9305
     9306
     9307 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     9308
     9309
     9310
     9311
     9312
     9313
     9314
     9315      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     9316
     9317
     9318
     9319
     9320
     9321
     9322
     9323      <td style="vertical-align: top;">
     9324     
     9325     
     9326     
     9327     
     9328     
     9329     
     9330      <p>Allowed limit
     9331for the overshooting of the v-component of
     9332velocity in case that the upstream-spline scheme is switched on
     9333(in m/s).&nbsp; </p>
     9334
     9335
     9336
     9337
     9338
     9339
     9340 
     9341     
     9342     
     9343     
     9344     
     9345     
     9346     
     9347      <p>For further information see <a href="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</a>.&nbsp;
     9348      </p>
     9349
     9350
     9351
     9352
     9353
     9354
     9355 
     9356     
     9357     
     9358     
     9359     
     9360     
     9361     
     9362      <p>Only positive values are allowed for <b>overshoot_limit_v</b>.</p>
     9363
     9364
     9365
     9366
     9367
     9368
     9369
     9370      </td>
     9371
     9372
     9373
     9374
     9375
     9376
     9377 </tr>
     9378
     9379
     9380
     9381
     9382
     9383
     9384 <tr>
     9385
     9386
     9387
     9388
     9389
     9390
     9391 <td style="vertical-align: top;">
     9392     
     9393     
     9394     
     9395     
     9396     
     9397     
     9398      <p><a name="overshoot_limit_w"></a><b>overshoot_limit_w</b></p>
     9399
     9400
     9401
     9402
     9403
     9404
     9405
     9406      </td>
     9407
     9408
     9409
     9410
     9411
     9412
     9413 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     9414
     9415
     9416
     9417
     9418
     9419
     9420
     9421      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     9422
     9423
     9424
     9425
     9426
     9427
     9428
     9429      <td style="vertical-align: top;">
     9430     
     9431     
     9432     
     9433     
     9434     
     9435     
     9436      <p>Allowed limit
     9437for the overshooting of the w-component of
     9438velocity in case that the upstream-spline scheme is switched on
     9439(in m/s).&nbsp; </p>
     9440
     9441
     9442
     9443
     9444
     9445
     9446 
     9447     
     9448     
     9449     
     9450     
     9451     
     9452     
     9453      <p>For further information see <a href="#overshoot_limit_e">overshoot_limit_e</a>.&nbsp;
     9454      </p>
     9455
     9456
     9457
     9458
     9459
     9460
     9461 
     9462     
     9463     
     9464     
     9465     
     9466     
     9467     
     9468      <p>Only positive values are permitted for <b>overshoot_limit_w</b>.</p>
     9469
     9470
     9471
     9472
     9473
     9474
     9475
     9476      </td>
     9477
     9478
     9479
     9480
     9481
     9482
     9483 </tr>
     9484
     9485
     9486
     9487
     9488
     9489
     9490 <tr>
     9491
     9492
     9493
     9494
     9495
     9496
     9497 <td style="vertical-align: top;">
     9498     
     9499     
     9500     
     9501     
     9502     
     9503     
     9504      <p><a name="passive_scalar"></a><b>passive_scalar</b></p>
     9505
     9506
     9507
     9508
     9509
     9510
     9511
     9512      </td>
     9513
     9514
     9515
     9516
     9517
     9518
     9519 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     9520
     9521
     9522
     9523
     9524
     9525
     9526
     9527      <td style="vertical-align: top;"><i>.F.</i></td>
     9528
     9529
     9530
     9531
     9532
     9533
     9534
     9535      <td style="vertical-align: top;">
     9536     
     9537     
     9538     
     9539     
     9540     
     9541     
     9542      <p>Parameter to
     9543switch on the prognostic equation for a passive
     9544scalar. <br>
     9545
     9546
     9547
     9548
     9549
     9550
     9551 </p>
     9552
     9553
     9554
     9555
     9556
     9557
     9558 
     9559     
     9560     
     9561     
     9562     
     9563     
     9564     
     9565      <p>The initial vertical profile
     9566of s can be set via parameters <a href="#s_surface">s_surface</a>,
     9567      <a href="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</a>
     9568and&nbsp; <a href="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</a>.
     9569Boundary conditions can be set via <a href="#s_surface_initial_change">s_surface_initial_change</a>
     9570and <a href="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</a>.&nbsp;
     9571      </p>
     9572
     9573
     9574
     9575
     9576
     9577
     9578 
     9579     
     9580     
     9581     
     9582     
     9583     
     9584     
     9585      <p><b>Note:</b> <br>
     9586
     9587
     9588
     9589
     9590
     9591
     9592
     9593With <span style="font-weight: bold;">passive_scalar</span>
     9594switched
     9595on, the simultaneous use of humidity (see&nbsp;<a href="#humidity">humidity</a>)
     9596is impossible.</p>
     9597
     9598
     9599
     9600
     9601
     9602
     9603 </td>
     9604
     9605
     9606
     9607
     9608
     9609
     9610 </tr>
     9611
     9612
     9613
     9614
     9615
     9616
     9617 <tr>
     9618
     9619      <td style="vertical-align: top;"><a name="pch_index"></a><span style="font-weight: bold;">pch_index</span></td>
     9620
     9621      <td style="vertical-align: top;">I</td>
     9622
     9623      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0</span></td>
     9624
     9625      <td style="vertical-align: top;">Grid point index (scalar) of the upper boundary of the plant canopy layer.<br>
     9626
     9627      <br>
     9628
     9629Above <span style="font-weight: bold;">pch_index</span> the arrays of leaf area density and drag_coeffient are automatically set to zero in case of <a href="#plant_canopy">plant_canopy</a> = .T.. Up to <span style="font-weight: bold;">pch_index</span> a leaf area density profile can be prescribed by using the parameters <a href="#lad_surface">lad_surface</a>, <a href="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</a> and <a href="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</a>.</td>
     9630
     9631    </tr>
     9632
     9633    <tr>
     9634
     9635
     9636
     9637
     9638
     9639
     9640 <td style="vertical-align: top;">
     9641     
     9642     
     9643     
     9644     
     9645     
     9646     
     9647      <p><a name="phi"></a><b>phi</b></p>
     9648
     9649
     9650
     9651
     9652
     9653
     9654
     9655      </td>
     9656
     9657
     9658
     9659
     9660
     9661
     9662 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     9663
     9664
     9665
     9666
     9667
     9668
     9669
     9670      <td style="vertical-align: top;"><i>55.0</i></td>
     9671
     9672
     9673
     9674
     9675
     9676
     9677
     9678      <td style="vertical-align: top;">
     9679     
     9680     
     9681     
     9682     
     9683     
     9684     
     9685      <p>Geographical
     9686latitude (in degrees).&nbsp; </p>
     9687
     9688
     9689
     9690
     9691
     9692
     9693 
     9694     
     9695     
     9696     
     9697     
     9698     
     9699     
     9700      <p>The value of
     9701this parameter determines the value of the
     9702Coriolis parameters f and f*, provided that the angular velocity (see <a href="#omega">omega</a>)
     9703is non-zero.</p>
     9704
     9705
     9706
     9707
     9708
     9709
     9710 </td>
     9711
     9712
     9713
     9714
     9715
     9716
     9717 </tr>
     9718
     9719
     9720
     9721
     9722
     9723
     9724 <tr>
     9725
     9726      <td style="vertical-align: top;"><a name="plant_canopy"></a><span style="font-weight: bold;">plant_canopy</span></td>
     9727
     9728      <td style="vertical-align: top;">L</td>
     9729
     9730      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.F.</span></td>
     9731
     9732      <td style="vertical-align: top;">Switch for the plant_canopy_model.<br>
     9733
     9734      <br>
     9735
     9736If <span style="font-weight: bold;">plant_canopy</span> is set <span style="font-style: italic;">.T.</span>, the plant canopy model of Watanabe (2004, BLM 112, 307-341) is used. <br>
     9737
     9738The
     9739impact of a plant canopy on a turbulent flow is considered by an
     9740additional drag term in the momentum equations and an additional sink
     9741term in the prognostic equation for the subgrid-scale TKE. These
     9742additional terms are dependent on the leaf drag coefficient (see <a href="#drag_coefficient">drag_coefficient</a>) and the leaf area density (see <a href="#lad_surface">lad_surface</a>, <a href="#lad_vertical_gradient">lad_vertical_gradient</a>, <a href="#lad_vertical_gradient_level">lad_vertical_gradient_level</a>). The top boundary of the plant canopy is determined by the parameter <a href="#pch_index">pch_index</a>. For all heights equal to or larger than zw(k=<span style="font-weight: bold;">pch_index</span>) the leaf area density is 0 (i.e. there is no canopy at these heights!). <br>
     9743
     9744By default, a horizontally homogeneous plant canopy is prescribed, if&nbsp; <span style="font-weight: bold;">plant_canopy</span> is set <span style="font-style: italic;">.T.</span>. However, the user can define other types of plant canopies (see <a href="#canopy_mode">canopy_mode</a>).<br><br>If <span style="font-weight: bold;">plant_canopy</span> and&nbsp; <span style="font-weight: bold;">passive_scalar</span><span style="font-style: italic;"> </span>are set <span style="font-style: italic;">.T.</span>,
     9745the canopy acts as an additional source or sink, respectively, of
     9746scalar concentration. The source/sink strength is dependent on the
     9747scalar concentration at the leaf surface, which is generally constant
     9748with time in PALM and which can be specified by specifying the
     9749parameter <a href="#leaf_surface_concentration">leaf_surface_concentration</a>. <br><br>Additional heating of the air by the plant canopy is taken into account, when the default value of the parameter <a href="#cthf">cthf</a> is altered in the parameter file. In that case the value of <a href="#surface_heatflux">surface_heatflux</a>
     9750specified in the parameter file is not used in the model. Instead the
     9751near-surface heat flux is derived from an expontial function that is
     9752dependent on the cumulative leaf area index. <br>
     9753
     9754      <br>
     9755
     9756      <span style="font-weight: bold;">plant_canopy</span> = <span style="font-style: italic;">.T. </span>is only allowed together with a non-zero <a href="#drag_coefficient">drag_coefficient</a>.</td>
     9757
     9758    </tr>
     9759
     9760    <tr>
     9761
     9762
     9763
     9764
     9765
     9766
     9767 <td style="vertical-align: top;">
     9768     
     9769     
     9770     
     9771     
     9772     
     9773     
     9774      <p><a name="prandtl_layer"></a><b>prandtl_layer</b></p>
     9775
     9776
     9777
     9778
     9779
     9780
     9781
     9782      </td>
     9783
     9784
     9785
     9786
     9787
     9788
     9789 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     9790
     9791
     9792
     9793
     9794
     9795
     9796
     9797      <td style="vertical-align: top;"><i>.T.</i></td>
     9798
     9799
     9800
     9801
     9802
     9803
     9804
     9805      <td style="vertical-align: top;">
     9806     
     9807     
     9808     
     9809     
     9810     
     9811     
     9812      <p>Parameter to
     9813switch on a Prandtl layer.&nbsp; </p>
     9814
     9815
     9816
     9817
     9818
     9819
     9820 
     9821     
     9822     
     9823     
     9824     
     9825     
     9826     
     9827      <p>By default,
     9828a Prandtl layer is switched on at the bottom
     9829boundary between z = 0 and z = 0.5 * <a href="#dz">dz</a>
     9830(the first computational grid point above ground for u, v and the
     9831scalar quantities).
     9832In this case, at the bottom boundary, free-slip conditions for u and v
     9833(see <a href="#bc_uv_b">bc_uv_b</a>)
     9834are not allowed. Likewise, laminar
     9835simulations with constant eddy diffusivities (<a href="#km_constant">km_constant</a>)
     9836are forbidden.&nbsp; </p>
     9837
     9838
     9839
     9840
     9841
     9842
     9843 
     9844     
     9845     
     9846     
     9847     
     9848     
     9849     
     9850      <p>With Prandtl-layer
     9851switched off, the TKE boundary condition <a href="#bc_e_b">bc_e_b</a>
     9852= '<i>(u*)**2+neumann'</i> must not be used and is
     9853automatically
     9854changed to <i>'neumann'</i> if necessary.&nbsp; Also,
     9855the pressure
     9856boundary condition <a href="#bc_p_b">bc_p_b</a>
     9857= <i>'neumann+inhomo'</i>&nbsp; is not allowed. </p>
     9858
     9859
     9860
     9861
     9862
     9863
     9864
     9865     
     9866     
     9867     
     9868     
     9869     
     9870     
     9871      <p>The roughness length is declared via the parameter <a href="#roughness_length">roughness_length</a>.</p>
     9872
     9873
     9874
     9875
     9876
     9877
     9878
     9879      </td>
     9880
     9881
     9882
     9883
     9884
     9885
     9886 </tr>
     9887
     9888
     9889
     9890
     9891
     9892
     9893 <tr>
     9894
     9895
     9896
     9897
     9898
     9899
     9900 <td style="vertical-align: top;">
     9901     
     9902     
     9903     
     9904     
     9905     
     9906     
     9907      <p><a name="precipitation"></a><b>precipitation</b></p>
     9908
     9909
     9910
     9911
     9912
     9913
     9914
     9915      </td>
     9916
     9917
     9918
     9919
     9920
     9921
     9922 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     9923
     9924
     9925
     9926
     9927
     9928
     9929
     9930      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.F.</span></td>
     9931
     9932
     9933
     9934
     9935
     9936
     9937 <td style="vertical-align: top;">
     9938     
     9939     
     9940     
     9941     
     9942     
     9943     
     9944      <p>Parameter to switch
     9945on the precipitation scheme.<br>
     9946
     9947
     9948
     9949
     9950
     9951
     9952 </p>
     9953
     9954
     9955
     9956
     9957
     9958
     9959 
     9960     
     9961     
     9962     
     9963     
     9964     
     9965     
     9966      <p>For
     9967precipitation processes PALM uses a simplified Kessler
     9968scheme. This scheme only considers the
     9969so-called autoconversion, that means the generation of rain water by
     9970coagulation of cloud drops among themselves. Precipitation begins and
     9971is immediately removed from the flow as soon as the liquid water
     9972content exceeds the critical value of 0.5 g/kg.</p>
     9973
     9974
     9975
     9976
     9977
     9978
     9979     
     9980     
     9981     
     9982     
     9983     
     9984     
     9985      <p>The precipitation rate and amount can be output by assigning the runtime parameter <a href="chapter_4.2.html#data_output">data_output</a> = <span style="font-style: italic;">'prr*'</span> or <span style="font-style: italic;">'pra*'</span>, respectively. The time interval on which the precipitation amount is defined can be controlled via runtime parameter <a href="chapter_4.2.html#precipitation_amount_interval">precipitation_amount_interval</a>.</p>
     9986
     9987
     9988
     9989
     9990
     9991
     9992 </td>
     9993
     9994
     9995
     9996
     9997
     9998
     9999 </tr>
     10000
     10001
     10002
     10003
     10004
     10005
     10006
     10007    <tr>
     10008
     10009
     10010
     10011
     10012
     10013
     10014      <td style="vertical-align: top;"><a name="pt_reference"></a><span style="font-weight: bold;">pt_reference</span></td>
     10015
     10016
     10017
     10018
     10019
     10020
     10021      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     10022
     10023
     10024
     10025
     10026
     10027
     10028      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">use horizontal average as
     10029refrence</span></td>
     10030
     10031
     10032
     10033
     10034
     10035
     10036      <td style="vertical-align: top;">Reference
     10037temperature to be used in all buoyancy terms (in K).<br>
     10038
     10039
     10040
     10041
     10042
     10043
     10044      <br>
     10045
     10046
     10047
     10048
     10049
     10050
     10051By
     10052default, the instantaneous horizontal average over the total model
     10053domain is used.<br>
     10054
     10055
     10056
     10057
     10058
     10059
     10060      <br>
     10061
     10062
     10063
     10064
     10065
     10066
     10067      <span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     10068
     10069
     10070
     10071
     10072
     10073
     10074In case of ocean runs (see <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>), always a reference temperature is used in the buoyancy terms with a default value of <span style="font-weight: bold;">pt_reference</span> = <a href="#pt_surface">pt_surface</a>.</td>
     10075
     10076
     10077
     10078
     10079
     10080
     10081    </tr>
     10082
     10083
     10084
     10085
     10086
     10087
     10088    <tr>
     10089
     10090
     10091
     10092
     10093
     10094
     10095 <td style="vertical-align: top;">
     10096     
     10097     
     10098     
     10099     
     10100     
     10101     
     10102      <p><a name="pt_surface"></a><b>pt_surface</b></p>
     10103
     10104
     10105
     10106
     10107
     10108
     10109
     10110      </td>
     10111
     10112
     10113
     10114
     10115
     10116
     10117 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     10118
     10119
     10120
     10121
     10122
     10123
     10124
     10125      <td style="vertical-align: top;"><i>300.0</i></td>
     10126
     10127
     10128
     10129
     10130
     10131
     10132
     10133      <td style="vertical-align: top;">
     10134     
     10135     
     10136     
     10137     
     10138     
     10139     
     10140      <p>Surface
     10141potential temperature (in K).&nbsp; </p>
     10142
     10143
     10144
     10145
     10146
     10147
     10148 
     10149     
     10150     
     10151     
     10152     
     10153     
     10154     
     10155      <p>This
     10156parameter assigns the value of the potential temperature
     10157      <span style="font-weight: bold;">pt</span> at the surface (k=0)<b>.</b> Starting from this value,
     10158the
     10159initial vertical temperature profile is constructed with <a href="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</a>
     10160and <a href="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level
     10161      </a>.
     10162This profile is also used for the 1d-model as a stationary profile.</p>
     10163
     10164
     10165
     10166
     10167
     10168
     10169     
     10170     
     10171     
     10172     
     10173     
     10174     
     10175      <p><span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     10176
     10177
     10178
     10179
     10180
     10181
     10182In case of ocean runs (see <a href="#ocean">ocean</a>),
     10183this parameter gives the temperature value at the sea surface, which is
     10184at k=nzt. The profile is then constructed from the surface down to the
     10185bottom of the model.</p>
     10186
     10187
     10188
     10189
     10190
     10191
     10192
     10193      </td>
     10194
     10195
     10196
     10197
     10198
     10199
     10200 </tr>
     10201
     10202
     10203
     10204
     10205
     10206
     10207 <tr>
     10208
     10209
     10210
     10211
     10212
     10213
     10214 <td style="vertical-align: top;">
     10215     
     10216     
     10217     
     10218     
     10219     
     10220     
     10221      <p><a name="pt_surface_initial_change"></a><b>pt_surface_initial</b>
     10222      <br>
     10223
     10224
     10225
     10226
     10227
     10228
     10229 <b>_change</b></p>
     10230
     10231
     10232
     10233
     10234
     10235
     10236 </td>
     10237
     10238
     10239
     10240
     10241
     10242
     10243 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     10244
     10245
     10246
     10247
     10248
     10249
     10250 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span><br>
     10251
     10252
     10253
     10254
     10255
     10256
     10257 </td>
     10258
     10259
     10260
     10261
     10262
     10263
     10264
     10265      <td style="vertical-align: top;">
     10266     
     10267     
     10268     
     10269     
     10270     
     10271     
     10272      <p>Change in
     10273surface temperature to be made at the beginning of
     10274the 3d run
     10275(in K).&nbsp; </p>
     10276
     10277
     10278
     10279
     10280
     10281
     10282 
     10283     
     10284     
     10285     
     10286     
     10287     
     10288     
     10289      <p>If <b>pt_surface_initial_change</b>
     10290is set to a non-zero
     10291value, the near surface sensible heat flux is not allowed to be given
     10292simultaneously (see <a href="#surface_heatflux">surface_heatflux</a>).</p>
     10293
     10294
     10295
     10296
     10297
     10298
     10299
     10300      </td>
     10301
     10302
     10303
     10304
     10305
     10306
     10307 </tr>
     10308
     10309
     10310
     10311
     10312
     10313
     10314 <tr>
     10315
     10316
     10317
     10318
     10319
     10320
     10321 <td style="vertical-align: top;">
     10322     
     10323     
     10324     
     10325     
     10326     
     10327     
     10328      <p><a name="pt_vertical_gradient"></a><b>pt_vertical_gradient</b></p>
     10329
     10330
     10331
     10332
     10333
     10334
     10335
     10336      </td>
     10337
     10338
     10339
     10340
     10341
     10342
     10343 <td style="vertical-align: top;">R (10)</td>
     10344
     10345
     10346
     10347
     10348
     10349
     10350
     10351      <td style="vertical-align: top;"><i>10 * 0.0</i></td>
     10352
     10353
     10354
     10355
     10356
     10357
     10358
     10359      <td style="vertical-align: top;">
     10360     
     10361     
     10362     
     10363     
     10364     
     10365     
     10366      <p>Temperature
     10367gradient(s) of the initial temperature profile (in
     10368K
     10369/ 100 m).&nbsp; </p>
     10370
     10371
     10372
     10373
     10374
     10375
     10376 
     10377     
     10378     
     10379     
     10380     
     10381     
     10382     
     10383      <p>This temperature gradient
     10384holds starting from the height&nbsp;
     10385level defined by <a href="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</a>
     10386(precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt;
     10387pt_vertical_gradient_level,
     10388pt_init(k) is set: pt_init(k) = pt_init(k-1) + dzu(k) * <b>pt_vertical_gradient</b>)
     10389up to the top boundary or up to the next height level defined
     10390by <a href="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</a>.
     10391A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10 intervals
     10392if <a href="#pt_vertical_gradient_level">pt_vertical_gradient_level</a>(1)
     10393= <i>0.0</i>) can be assigned. The surface temperature is
     10394assigned via <a href="#pt_surface">pt_surface</a>.&nbsp;
     10395      </p>
     10396
     10397
     10398
     10399
     10400
     10401
     10402 
     10403     
     10404     
     10405     
     10406     
     10407     
     10408     
     10409      <p>Example:&nbsp; </p>
     10410
     10411
     10412
     10413
     10414
     10415
     10416 
     10417     
     10418     
     10419     
     10420     
     10421     
     10422     
     10423      <ul>
     10424
     10425
     10426
     10427
     10428
     10429
     10430 
     10431       
     10432       
     10433       
     10434       
     10435       
     10436       
     10437        <p><b>pt_vertical_gradient</b>
     10438= <i>1.0</i>, <i>0.5</i>,&nbsp; <br>
     10439
     10440
     10441
     10442
     10443
     10444
     10445
     10446        <b>pt_vertical_gradient_level</b> = <i>500.0</i>,
     10447        <i>1000.0</i>,</p>
     10448
     10449
     10450
     10451
     10452
     10453
     10454 
     10455     
     10456     
     10457     
     10458     
     10459     
     10460     
     10461      </ul>
     10462
     10463
     10464
     10465
     10466
     10467
     10468 
     10469     
     10470     
     10471     
     10472     
     10473     
     10474     
     10475      <p>That
     10476defines the temperature profile to be neutrally
     10477stratified
     10478up to z = 500.0 m with a temperature given by <a href="#pt_surface">pt_surface</a>.
     10479For 500.0 m &lt; z &lt;= 1000.0 m the temperature gradient is
     104801.0 K /
     10481100 m and for z &gt; 1000.0 m up to the top boundary it is
     104820.5 K / 100 m (it is assumed that the assigned height levels correspond
     10483with uv levels).</p>
     10484
     10485
     10486
     10487
     10488
     10489
     10490     
     10491     
     10492     
     10493     
     10494     
     10495     
     10496      <p><span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     10497
     10498
     10499
     10500
     10501
     10502
     10503In case of ocean runs (see <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>),
     10504the profile is constructed like described above, but starting from the
     10505sea surface (k=nzt) down to the bottom boundary of the model. Height
     10506levels have then to be given as negative values, e.g. <span style="font-weight: bold;">pt_vertical_gradient_level</span> = <span style="font-style: italic;">-500.0</span>, <span style="font-style: italic;">-1000.0</span>.</p>
     10507
     10508
     10509
     10510
     10511
     10512
     10513 </td>
     10514
     10515
     10516
     10517
     10518
     10519
     10520 </tr>
     10521
     10522
     10523
     10524
     10525
     10526
     10527 <tr>
     10528
     10529
     10530
     10531
     10532
     10533
     10534 <td style="vertical-align: top;">
     10535     
     10536     
     10537     
     10538     
     10539     
     10540     
     10541      <p><a name="pt_vertical_gradient_level"></a><b>pt_vertical_gradient</b>
     10542      <br>
     10543
     10544
     10545
     10546
     10547
     10548
     10549 <b>_level</b></p>
     10550
     10551
     10552
     10553
     10554
     10555
     10556 </td>
     10557
     10558
     10559
     10560
     10561
     10562
     10563 <td style="vertical-align: top;">R (10)</td>
     10564
     10565
     10566
     10567
     10568
     10569
     10570 <td style="vertical-align: top;">
     10571     
     10572     
     10573     
     10574     
     10575     
     10576     
     10577      <p><i>10 *</i>&nbsp;
     10578      <span style="font-style: italic;">0.0</span><br>
     10579
     10580
     10581
     10582
     10583
     10584
     10585
     10586      </p>
     10587
     10588
     10589
     10590
     10591
     10592
     10593 </td>
     10594
     10595
     10596
     10597
     10598
     10599
     10600 <td style="vertical-align: top;">
     10601     
     10602     
     10603     
     10604     
     10605     
     10606     
     10607      <p>Height level from which on the temperature gradient defined by
     10608      <a href="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</a>
     10609is effective (in m).&nbsp; </p>
     10610
     10611
     10612
     10613
     10614
     10615
     10616 
     10617     
     10618     
     10619     
     10620     
     10621     
     10622     
     10623      <p>The height levels have to be assigned in ascending order. The
     10624default values result in a neutral stratification regardless of the
     10625values of <a href="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</a>
     10626(unless the top boundary of the model is higher than 100000.0 m).
     10627For the piecewise construction of temperature profiles see <a href="#pt_vertical_gradient">pt_vertical_gradient</a>.</p>
     10628
     10629
     10630
     10631
     10632
     10633
     10634      <span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     10635
     10636
     10637
     10638
     10639
     10640
     10641In case of ocean runs&nbsp;(see <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>), the (negative) height levels have to be assigned in descending order.
     10642      </td>
     10643
     10644
     10645
     10646
     10647
     10648
     10649 </tr>
     10650
     10651
     10652
     10653
     10654
     10655
     10656 <tr>
     10657
     10658
     10659
     10660
     10661
     10662
     10663 <td style="vertical-align: top;">
     10664     
     10665     
     10666     
     10667     
     10668     
     10669     
     10670      <p><a name="q_surface"></a><b>q_surface</b></p>
     10671
     10672
     10673
     10674
     10675
     10676
     10677
     10678      </td>
     10679
     10680
     10681
     10682
     10683
     10684
     10685 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     10686
     10687
     10688
     10689
     10690
     10691
     10692
     10693      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     10694
     10695
     10696
     10697
     10698
     10699
     10700
     10701      <td style="vertical-align: top;">
     10702     
     10703     
     10704     
     10705     
     10706     
     10707     
     10708      <p>Surface
     10709specific humidity / total water content (kg/kg).&nbsp; </p>
     10710
     10711
     10712
     10713
     10714
     10715
     10716 
     10717     
     10718     
     10719     
     10720     
     10721     
     10722     
     10723      <p>This
     10724parameter assigns the value of the specific humidity q at
     10725the surface (k=0).&nbsp; Starting from this value, the initial
     10726humidity
     10727profile is constructed with&nbsp; <a href="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</a>
     10728and <a href="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</a>.
     10729This profile is also used for the 1d-model as a stationary profile.</p>
     10730
     10731
     10732
     10733
     10734
     10735
     10736
     10737      </td>
     10738
     10739
     10740
     10741
     10742
     10743
     10744 </tr>
     10745
     10746
     10747
     10748
     10749
     10750
     10751 <tr>
     10752
     10753
     10754
     10755
     10756
     10757
     10758 <td style="vertical-align: top;">
     10759     
     10760     
     10761     
     10762     
     10763     
     10764     
     10765      <p><a name="q_surface_initial_change"></a><b>q_surface_initial</b>
     10766      <br>
     10767
     10768
     10769
     10770
     10771
     10772
     10773 <b>_change</b></p>
     10774
     10775
     10776
     10777
     10778
     10779
     10780 </td>
     10781
     10782
     10783
     10784
     10785
     10786
     10787 <td style="vertical-align: top;">R<br>
     10788
     10789
     10790
     10791
     10792
     10793
     10794 </td>
     10795
     10796
     10797
     10798
     10799
     10800
     10801 <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     10802
     10803
     10804
     10805
     10806
     10807
     10808
     10809      <td style="vertical-align: top;">
     10810     
     10811     
     10812     
     10813     
     10814     
     10815     
     10816      <p>Change in
     10817surface specific humidity / total water content to
     10818be made at the beginning
     10819of the 3d run (kg/kg).&nbsp; </p>
     10820
     10821
     10822
     10823
     10824
     10825
     10826 
     10827     
     10828     
     10829     
     10830     
     10831     
     10832     
     10833      <p>If <b>q_surface_initial_change</b><i>
     10834      </i>is set to a
     10835non-zero value the
     10836near surface latent heat flux (water flux) is not allowed to be given
     10837simultaneously (see <a href="#surface_waterflux">surface_waterflux</a>).</p>
     10838
     10839
     10840
     10841
     10842
     10843
     10844
     10845      </td>
     10846
     10847
     10848
     10849
     10850
     10851
     10852 </tr>
     10853
     10854
     10855
     10856
     10857
     10858
     10859 <tr>
     10860
     10861
     10862
     10863
     10864
     10865
     10866 <td style="vertical-align: top;">
     10867     
     10868     
     10869     
     10870     
     10871     
     10872     
     10873      <p><a name="q_vertical_gradient"></a><b>q_vertical_gradient</b></p>
     10874
     10875
     10876
     10877
     10878
     10879
     10880
     10881      </td>
     10882
     10883
     10884
     10885
     10886
     10887
     10888 <td style="vertical-align: top;">R (10)</td>
     10889
     10890
     10891
     10892
     10893
     10894
     10895
     10896      <td style="vertical-align: top;"><i>10 * 0.0</i></td>
     10897
     10898
     10899
     10900
     10901
     10902
     10903
     10904      <td style="vertical-align: top;">
     10905     
     10906     
     10907     
     10908     
     10909     
     10910     
     10911      <p>Humidity
     10912gradient(s) of the initial humidity profile
     10913(in 1/100 m).&nbsp; </p>
     10914
     10915
     10916
     10917
     10918
     10919
     10920 
     10921     
     10922     
     10923     
     10924     
     10925     
     10926     
     10927      <p>This humidity gradient
     10928holds starting from the height
     10929level&nbsp; defined by <a href="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</a>
     10930(precisely: for all uv levels k, where zu(k) &gt;
     10931q_vertical_gradient_level,
     10932q_init(k) is set: q_init(k) = q_init(k-1) + dzu(k) * <b>q_vertical_gradient</b>)
     10933up to the top boundary or up to the next height level defined
     10934by <a href="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</a>.
     10935A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10 intervals
     10936if <a href="#q_vertical_gradient_level">q_vertical_gradient_level</a>(1)
     10937= <i>0.0</i>) can be asigned. The surface humidity is
     10938assigned
     10939via <a href="#q_surface">q_surface</a>. </p>
     10940
     10941
     10942
     10943
     10944
     10945
     10946
     10947     
     10948     
     10949     
     10950     
     10951     
     10952     
     10953      <p>Example:&nbsp; </p>
     10954
     10955
     10956
     10957
     10958
     10959
     10960 
     10961     
     10962     
     10963     
     10964     
     10965     
     10966     
     10967      <ul>
     10968
     10969
     10970
     10971
     10972
     10973
     10974 
     10975       
     10976       
     10977       
     10978       
     10979       
     10980       
     10981        <p><b>q_vertical_gradient</b>
     10982= <i>0.001</i>, <i>0.0005</i>,&nbsp; <br>
     10983
     10984
     10985
     10986
     10987
     10988
     10989
     10990        <b>q_vertical_gradient_level</b> = <i>500.0</i>,
     10991        <i>1000.0</i>,</p>
     10992
     10993
     10994
     10995
     10996
     10997
     10998 
     10999     
     11000     
     11001     
     11002     
     11003     
     11004     
     11005      </ul>
     11006
     11007
     11008
     11009
     11010
     11011
     11012
     11013That defines the humidity to be constant with height up to z =
     11014500.0
     11015m with a
     11016value given by <a href="#q_surface">q_surface</a>.
     11017For 500.0 m &lt; z &lt;= 1000.0 m the humidity gradient is
     110180.001 / 100
     11019m and for z &gt; 1000.0 m up to the top boundary it is
     110200.0005 / 100 m (it is assumed that the assigned height levels
     11021correspond with uv
     11022levels). </td>
     11023
     11024
     11025
     11026
     11027
     11028
     11029 </tr>
     11030
     11031
     11032
     11033
     11034
     11035
     11036 <tr>
     11037
     11038
     11039
     11040
     11041
     11042
     11043 <td style="vertical-align: top;">
     11044     
     11045     
     11046     
     11047     
     11048     
     11049     
     11050      <p><a name="q_vertical_gradient_level"></a><b>q_vertical_gradient</b>
     11051      <br>
     11052
     11053
     11054
     11055
     11056
     11057
     11058 <b>_level</b></p>
     11059
     11060
     11061
     11062
     11063
     11064
     11065 </td>
     11066
     11067
     11068
     11069
     11070
     11071
     11072 <td style="vertical-align: top;">R (10)</td>
     11073
     11074
     11075
     11076
     11077
     11078
     11079 <td style="vertical-align: top;">
     11080     
     11081     
     11082     
     11083     
     11084     
     11085     
     11086      <p><i>10 *</i>&nbsp;
     11087      <i>0.0</i></p>
     11088
     11089
     11090
     11091
     11092
     11093
     11094 </td>
     11095
     11096
     11097
     11098
     11099
     11100
     11101 <td style="vertical-align: top;">
     11102     
     11103     
     11104     
     11105     
     11106     
     11107     
     11108      <p>Height level from
     11109which on the humidity gradient defined by <a href="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</a>
     11110is effective (in m).&nbsp; </p>
     11111
     11112
     11113
     11114
     11115
     11116
     11117 
     11118     
     11119     
     11120     
     11121     
     11122     
     11123     
     11124      <p>The height levels
     11125are to be assigned in ascending order. The
     11126default values result in a humidity constant with height regardless of
     11127the values of <a href="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</a>
     11128(unless the top boundary of the model is higher than 100000.0 m). For
     11129the piecewise construction of humidity profiles see <a href="#q_vertical_gradient">q_vertical_gradient</a>.</p>
     11130
     11131
     11132
     11133
     11134
     11135
     11136
     11137      </td>
     11138
     11139
     11140
     11141
     11142
     11143
     11144 </tr>
     11145
     11146
     11147
     11148
     11149
     11150
     11151 <tr>
     11152
     11153
     11154
     11155
     11156
     11157
     11158 <td style="vertical-align: top;">
     11159     
     11160     
     11161     
     11162     
     11163     
     11164     
     11165      <p><a name="radiation"></a><b>radiation</b></p>
     11166
     11167
     11168
     11169
     11170
     11171
     11172
     11173      </td>
     11174
     11175
     11176
     11177
     11178
     11179
     11180 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     11181
     11182
     11183
     11184
     11185
     11186
     11187
     11188      <td style="vertical-align: top;"><i>.F.</i></td>
     11189
     11190
     11191
     11192
     11193
     11194
     11195
     11196      <td style="vertical-align: top;">
     11197     
     11198     
     11199     
     11200     
     11201     
     11202     
     11203      <p>Parameter to
     11204switch on longwave radiation cooling at
     11205cloud-tops.&nbsp; </p>
     11206
     11207
     11208
     11209
     11210
     11211
     11212 
     11213     
     11214     
     11215     
     11216     
     11217     
     11218     
     11219      <p>Long-wave radiation
     11220processes are parameterized by the
     11221effective emissivity, which considers only the absorption and emission
     11222of long-wave radiation at cloud droplets. The radiation scheme can be
     11223used only with <a href="#cloud_physics">cloud_physics</a>
     11224= .TRUE. .</p>
     11225
     11226
     11227
     11228
     11229
     11230
     11231 </td>
     11232
     11233
     11234
     11235
     11236
     11237
     11238 </tr>
     11239
     11240
     11241
     11242
     11243
     11244
     11245 <tr>
     11246
     11247
     11248
     11249
     11250
     11251
     11252 <td style="vertical-align: top;">
     11253     
     11254     
     11255     
     11256     
     11257     
     11258     
     11259      <p><a name="random_generator"></a><b>random_generator</b></p>
     11260
     11261
     11262
     11263
     11264
     11265
     11266
     11267      </td>
     11268
     11269
     11270
     11271
     11272
     11273
     11274 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     11275
     11276
     11277
     11278
     11279
     11280
     11281
     11282      <td style="vertical-align: top;">
     11283     
     11284     
     11285     
     11286     
     11287     
     11288     
     11289      <p><i>'numerical</i><br>
     11290
     11291
     11292
     11293
     11294
     11295
     11296
     11297      <i>recipes'</i></p>
     11298
     11299
     11300
     11301
     11302
     11303
     11304 </td>
     11305
     11306
     11307
     11308
     11309
     11310
     11311 <td style="vertical-align: top;">
     11312     
     11313     
     11314     
     11315     
     11316     
     11317     
     11318      <p>Random number
     11319generator to be used for creating uniformly
     11320distributed random numbers. <br>
     11321
     11322
     11323
     11324
     11325
     11326
     11327 </p>
     11328
     11329
     11330
     11331
     11332
     11333
     11334 
     11335     
     11336     
     11337     
     11338     
     11339     
     11340     
     11341      <p>It is
     11342used if random perturbations are to be imposed on the
     11343velocity field or on the surface heat flux field (see <a href="chapter_4.2.html#create_disturbances">create_disturbances</a>
     11344and <a href="chapter_4.2.html#random_heatflux">random_heatflux</a>).
     11345By default, the "Numerical Recipes" random number generator is used.
     11346This one provides exactly the same order of random numbers on all
     11347different machines and should be used in particular for comparison runs.<br>
     11348
     11349
     11350
     11351
     11352
     11353
     11354
     11355      <br>
     11356
     11357
     11358
     11359
     11360
     11361
     11362
     11363Besides, a system-specific generator is available ( <b>random_generator</b>
     11364= <i>'system-specific')</i> which should particularly be
     11365used for runs
     11366on vector parallel computers (NEC), because the default generator
     11367cannot be vectorized and therefore significantly drops down the code
     11368performance on these machines.<br>
     11369
     11370
     11371
     11372
     11373
     11374
     11375 </p>
     11376
     11377
     11378
     11379
     11380
     11381
     11382 <span style="font-weight: bold;">Note:</span><br>
     11383
     11384
     11385
     11386
     11387
     11388
     11389
     11390Results from two otherwise identical model runs will not be comparable
     11391one-to-one if they used different random number generators.</td>
     11392
     11393
     11394
     11395
     11396
     11397
     11398 </tr>
     11399
     11400
     11401
     11402
     11403
     11404
     11405
     11406    <tr>
     11407
     11408
     11409
     11410
     11411
     11412
     11413 <td style="vertical-align: top;">
     11414     
     11415     
     11416     
     11417     
     11418     
     11419     
     11420      <p><a name="random_heatflux"></a><b>random_heatflux</b></p>
     11421
     11422
     11423
     11424
     11425
     11426
     11427
     11428      </td>
     11429
     11430
     11431
     11432
     11433
     11434
     11435 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     11436
     11437
     11438
     11439
     11440
     11441
     11442
     11443      <td style="vertical-align: top;"><i>.F.</i></td>
     11444
     11445
     11446
     11447
     11448
     11449
     11450
     11451      <td style="vertical-align: top;">
     11452     
     11453     
     11454     
     11455     
     11456     
     11457     
     11458      <p>Parameter to
     11459impose random perturbations on the internal two-dimensional near
     11460surface heat flux field <span style="font-style: italic;">shf</span>.
     11461      <br>
     11462
     11463
     11464
     11465
     11466
     11467
     11468 </p>
     11469
     11470
     11471
     11472
     11473
     11474
     11475If a near surface heat flux is used as bottom
     11476boundary
     11477condition (see <a href="#surface_heatflux">surface_heatflux</a>),
     11478it is by default assumed to be horizontally homogeneous. Random
     11479perturbations can be imposed on the internal
     11480two-dimensional&nbsp;heat flux field <span style="font-style: italic;">shf</span> by assigning <b>random_heatflux</b>
     11481= <i>.T.</i>. The disturbed heat flux field is calculated
     11482by
     11483multiplying the
     11484values at each mesh point with a normally distributed random number
     11485with a mean value and standard deviation of 1. This is repeated after
     11486every timestep.<br>
     11487
     11488
     11489
     11490
     11491
     11492
     11493 <br>
     11494
     11495
     11496
     11497
     11498
     11499
     11500
     11501In case of a non-flat <a href="#topography">topography</a>,&nbsp;assigning
     11502      <b>random_heatflux</b>
     11503= <i>.T.</i> imposes random perturbations on the
     11504combined&nbsp;heat
     11505flux field <span style="font-style: italic;">shf</span>
     11506composed of <a href="#surface_heatflux">surface_heatflux</a>
     11507at the bottom surface and <a href="#wall_heatflux">wall_heatflux(0)</a>
     11508at the topography top face.</td>
     11509
     11510
     11511
     11512
     11513
     11514
     11515 </tr>
     11516
     11517
     11518
     11519
     11520
     11521
     11522 <tr><td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="recycling_width"></a>recycling_width</span></td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.1 * <a href="chapter_4.1.html#nx">nx</a> * <a href="chapter_4.1.html#dx">dx</a></span></td><td style="vertical-align: top;">Distance of the recycling plane from the inflow boundary (in m).<br><br>This
     11523parameter sets the horizontal extension (along the direction of the
     11524main flow) of the so-called recycling domain which is used to generate
     11525a turbulent inflow (see <a href="chapter_4.1.html#turbulent_inflow">turbulent_inflow</a>). <span style="font-weight: bold;">recycling_width</span> must be larger than the grid spacing (dx) and smaller than the length of the total domain (nx * dx).</td></tr><tr>
     11526
     11527
     11528
     11529
     11530
     11531
     11532 <td style="vertical-align: top;">
     11533     
     11534     
     11535     
     11536     
     11537     
     11538     
     11539      <p><a name="rif_max"></a><b>rif_max</b></p>
     11540
     11541
     11542
     11543
     11544
     11545
     11546
     11547      </td>
     11548
     11549
     11550
     11551
     11552
     11553
     11554 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     11555
     11556
     11557
     11558
     11559
     11560
     11561
     11562      <td style="vertical-align: top;"><i>1.0</i></td>
     11563
     11564
     11565
     11566
     11567
     11568
     11569
     11570      <td style="vertical-align: top;">
     11571     
     11572     
     11573     
     11574     
     11575     
     11576     
     11577      <p>Upper limit of
     11578the flux-Richardson number.&nbsp; </p>
     11579
     11580
     11581
     11582
     11583
     11584
     11585 
     11586     
     11587     
     11588     
     11589     
     11590     
     11591     
     11592      <p>With the
     11593Prandtl layer switched on (see <a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a>),
     11594flux-Richardson numbers (rif) are calculated for z=z<sub>p</sub>
     11595(k=1)
     11596in the 3d-model (in the 1d model for all heights). Their values in
     11597particular determine the
     11598values of the friction velocity (1d- and 3d-model) and the values of
     11599the eddy diffusivity (1d-model). With small wind velocities at the
     11600Prandtl layer top or small vertical wind shears in the 1d-model, rif
     11601can take up unrealistic large values. They are limited by an upper (<span style="font-weight: bold;">rif_max</span>) and lower
     11602limit (see <a href="#rif_min">rif_min</a>)
     11603for the flux-Richardson number. The condition <b>rif_max</b>
     11604&gt; <b>rif_min</b>
     11605must be met.</p>
     11606
     11607
     11608
     11609
     11610
     11611
     11612 </td>
     11613
     11614
     11615
     11616
     11617
     11618
     11619 </tr>
     11620
     11621
     11622
     11623
     11624
     11625
     11626 <tr>
     11627
     11628
     11629
     11630
     11631
     11632
     11633 <td style="vertical-align: top;">
     11634     
     11635     
     11636     
     11637     
     11638     
     11639     
     11640      <p><a name="rif_min"></a><b>rif_min</b></p>
     11641
     11642
     11643
     11644
     11645
     11646
     11647
     11648      </td>
     11649
     11650
     11651
     11652
     11653
     11654
     11655 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     11656
     11657
     11658
     11659
     11660
     11661
     11662
     11663      <td style="vertical-align: top;"><i>- 5.0</i></td>
     11664
     11665
     11666
     11667
     11668
     11669
     11670
     11671      <td style="vertical-align: top;">
     11672     
     11673     
     11674     
     11675     
     11676     
     11677     
     11678      <p>Lower limit of
     11679the flux-Richardson number.&nbsp; </p>
     11680
     11681
     11682
     11683
     11684
     11685
     11686 
     11687     
     11688     
     11689     
     11690     
     11691     
     11692     
     11693      <p>For further
     11694explanations see <a href="#rif_max">rif_max</a>.
     11695The condition <b>rif_max</b> &gt; <b>rif_min </b>must
     11696be met.</p>
     11697
     11698
     11699
     11700
     11701
     11702
     11703 </td>
     11704
     11705
     11706
     11707
     11708
     11709
     11710 </tr>
     11711
     11712
     11713
     11714
     11715
     11716
     11717 <tr>
     11718
     11719
     11720
     11721
     11722
     11723
     11724 <td style="vertical-align: top;">
     11725     
     11726     
     11727     
     11728     
     11729     
     11730     
     11731      <p><a name="roughness_length"></a><b>roughness_length</b></p>
     11732
     11733
     11734
     11735
     11736
     11737
     11738
     11739      </td>
     11740
     11741
     11742
     11743
     11744
     11745
     11746 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     11747
     11748
     11749
     11750
     11751
     11752
     11753
     11754      <td style="vertical-align: top;"><i>0.1</i></td>
     11755
     11756
     11757
     11758
     11759
     11760
     11761
     11762      <td style="vertical-align: top;">
     11763     
     11764     
     11765     
     11766     
     11767     
     11768     
     11769      <p>Roughness
     11770length (in m).&nbsp; </p>
     11771
     11772
     11773
     11774
     11775
     11776
     11777 
     11778     
     11779     
     11780     
     11781     
     11782     
     11783     
     11784      <p>This parameter is
     11785effective only in case that a Prandtl layer
     11786is switched
     11787on (see <a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a>).</p>
     11788
     11789
     11790
     11791
     11792
     11793
     11794
     11795      </td>
     11796
     11797
     11798
     11799
     11800
     11801
     11802 </tr>
     11803
     11804
     11805
     11806
     11807
     11808
     11809 <tr>
     11810
     11811
     11812
     11813
     11814
     11815
     11816      <td style="vertical-align: top;"><a name="sa_surface"></a><span style="font-weight: bold;">sa_surface</span></td>
     11817
     11818
     11819
     11820
     11821
     11822
     11823      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     11824
     11825
     11826
     11827
     11828
     11829
     11830      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">35.0</span></td>
     11831
     11832
     11833
     11834
     11835
     11836
     11837      <td style="vertical-align: top;">
     11838     
     11839     
     11840     
     11841     
     11842     
     11843     
     11844      <p>Surface salinity (in psu).&nbsp;</p>
     11845
     11846
     11847
     11848
     11849
     11850
     11851This parameter only comes into effect for ocean runs (see parameter <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>).
     11852     
     11853     
     11854     
     11855     
     11856     
     11857     
     11858      <p>This
     11859parameter assigns the value of the salinity <span style="font-weight: bold;">sa</span> at the sea surface (k=nzt)<b>.</b> Starting from this value,
     11860the
     11861initial vertical salinity profile is constructed from the surface down to the bottom of the model (k=0) by using&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</a>
     11862and&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level
     11863      </a>.</p>
     11864
     11865
     11866
     11867
     11868
     11869
     11870      </td>
     11871
     11872
     11873
     11874
     11875
     11876
     11877    </tr>
     11878
     11879
     11880
     11881
     11882
     11883
     11884    <tr>
     11885
     11886
     11887
     11888
     11889
     11890
     11891      <td style="vertical-align: top;"><a name="sa_vertical_gradient"></a><span style="font-weight: bold;">sa_vertical_gradient</span></td>
     11892
     11893
     11894
     11895
     11896
     11897
     11898      <td style="vertical-align: top;">R(10)</td>
     11899
     11900
     11901
     11902
     11903
     11904
     11905      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">10 * 0.0</span></td>
     11906
     11907
     11908
     11909
     11910
     11911
     11912      <td style="vertical-align: top;">
     11913     
     11914     
     11915     
     11916     
     11917     
     11918     
     11919      <p>Salinity gradient(s) of the initial salinity profile (in psu
     11920/ 100 m).&nbsp; </p>
     11921
     11922
     11923
     11924
     11925
     11926
     11927 
     11928     
     11929     
     11930     
     11931     
     11932     
     11933     
     11934      <p>This parameter only comes into effect for ocean runs (see parameter <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>).</p>
     11935
     11936
     11937
     11938
     11939
     11940
     11941     
     11942     
     11943     
     11944     
     11945     
     11946     
     11947      <p>This salinity gradient
     11948holds starting from the height&nbsp;
     11949level defined by <a href="chapter_4.1.html#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</a>
     11950(precisely: for all uv levels k where zu(k) &lt;
     11951sa_vertical_gradient_level, sa_init(k) is set: sa_init(k) =
     11952sa_init(k+1) - dzu(k+1) * <b>sa_vertical_gradient</b>) down to the bottom boundary or down to the next height level defined
     11953by <a href="chapter_4.1.html#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</a>.
     11954A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10 intervals
     11955if <a href="chapter_4.1.html#sa_vertical_gradient_level">sa_vertical_gradient_level</a>(1)
     11956= <i>0.0</i>) can be assigned. The surface salinity at k=nzt is
     11957assigned via <a href="chapter_4.1.html#sa_surface">sa_surface</a>.&nbsp;
     11958      </p>
     11959
     11960
     11961
     11962
     11963
     11964
     11965 
     11966     
     11967     
     11968     
     11969     
     11970     
     11971     
     11972      <p>Example:&nbsp; </p>
     11973
     11974
     11975
     11976
     11977
     11978
     11979 
     11980     
     11981     
     11982     
     11983     
     11984     
     11985     
     11986      <ul>
     11987
     11988
     11989
     11990
     11991
     11992
     11993       
     11994       
     11995       
     11996       
     11997       
     11998       
     11999        <p><b>sa_vertical_gradient</b>
     12000= <i>1.0</i>, <i>0.5</i>,&nbsp; <br>
     12001
     12002
     12003
     12004
     12005
     12006
     12007
     12008        <b>sa_vertical_gradient_level</b> = <i>-500.0</i>,
     12009-<i>1000.0</i>,</p>
     12010
     12011
     12012
     12013
     12014
     12015
     12016     
     12017     
     12018     
     12019     
     12020     
     12021     
     12022      </ul>
     12023
     12024
     12025
     12026
     12027
     12028
     12029 
     12030     
     12031     
     12032     
     12033     
     12034     
     12035     
     12036      <p>That
     12037defines the salinity to be constant down to z = -500.0 m with a salinity given by <a href="chapter_4.1.html#sa_surface">sa_surface</a>.
     12038For -500.0 m &lt; z &lt;= -1000.0 m the salinity gradient is
     120391.0 psu /
     12040100 m and for z &lt; -1000.0 m down to the bottom boundary it is
     120410.5 psu / 100 m (it is assumed that the assigned height levels correspond
     12042with uv levels).</p>
     12043
     12044
     12045
     12046
     12047
     12048
     12049      </td>
     12050
     12051
     12052
     12053
     12054
     12055
     12056    </tr>
     12057
     12058
     12059
     12060
     12061
     12062
     12063    <tr>
     12064
     12065
     12066
     12067
     12068
     12069
     12070      <td style="vertical-align: top;"><a name="sa_vertical_gradient_level"></a><span style="font-weight: bold;">sa_vertical_gradient_level</span></td>
     12071
     12072
     12073
     12074
     12075
     12076
     12077      <td style="vertical-align: top;">R(10)</td>
     12078
     12079
     12080
     12081
     12082
     12083
     12084      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">10 * 0.0</span></td>
     12085
     12086
     12087
     12088
     12089
     12090
     12091      <td style="vertical-align: top;">
     12092     
     12093     
     12094     
     12095     
     12096     
     12097     
     12098      <p>Height level from which on the salinity gradient defined by <a href="chapter_4.1.html#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</a>
     12099is effective (in m).&nbsp; </p>
     12100
     12101
     12102
     12103
     12104
     12105
     12106 
     12107     
     12108     
     12109     
     12110     
     12111     
     12112     
     12113      <p>This parameter only comes into effect for ocean runs (see parameter <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>).</p>
     12114
     12115
     12116
     12117
     12118
     12119
     12120     
     12121     
     12122     
     12123     
     12124     
     12125     
     12126      <p>The height levels have to be assigned in descending order. The
     12127default values result in a constant salinity profile regardless of the
     12128values of <a href="chapter_4.1.html#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</a>
     12129(unless the bottom boundary of the model is lower than -100000.0 m).
     12130For the piecewise construction of salinity profiles see <a href="chapter_4.1.html#sa_vertical_gradient">sa_vertical_gradient</a>.</p>
     12131
     12132
     12133
     12134
     12135
     12136
     12137      </td>
     12138
     12139
     12140
     12141
     12142
     12143
     12144    </tr>
     12145
     12146
     12147
     12148
     12149
     12150
     12151    <tr>
     12152
     12153
     12154
     12155
     12156
     12157
     12158 <td style="vertical-align: top;">
     12159     
     12160     
     12161     
     12162     
     12163     
     12164     
     12165      <p><a name="scalar_advec"></a><b>scalar_advec</b></p>
     12166
     12167
     12168
     12169
     12170
     12171
     12172
     12173      </td>
     12174
     12175
     12176
     12177
     12178
     12179
     12180 <td style="vertical-align: top;">C * 10</td>
     12181
     12182
     12183
     12184
     12185
     12186
     12187
     12188      <td style="vertical-align: top;"><i>'pw-scheme'</i></td>
     12189
     12190
     12191
     12192
     12193
     12194
     12195
     12196      <td style="vertical-align: top;">
     12197     
     12198     
     12199     
     12200     
     12201     
     12202     
     12203      <p>Advection
     12204scheme to be used for the scalar quantities.&nbsp; </p>
     12205
     12206
     12207
     12208
     12209
     12210
     12211 
     12212     
     12213     
     12214     
     12215     
     12216     
     12217     
     12218      <p>The
     12219user can choose between the following schemes:<br>
     12220
     12221
     12222
     12223
     12224
     12225
     12226 </p>
     12227
     12228
     12229
     12230
     12231
     12232
     12233 
     12234     
     12235     
     12236     
     12237     
     12238     
     12239     
     12240      <p><span style="font-style: italic;">'pw-scheme'</span><br>
     12241
     12242
     12243
     12244
     12245
     12246
     12247
     12248      </p>
     12249
     12250
     12251
     12252
     12253
     12254
     12255 
     12256     
     12257     
     12258     
     12259     
     12260     
     12261     
     12262      <div style="margin-left: 40px;">The scheme of
     12263Piascek and
     12264Williams (1970, J. Comp. Phys., 6,
     12265392-405) with central differences in the form C3 is used.<br>
     12266
     12267
     12268
     12269
     12270
     12271
     12272
     12273If intermediate Euler-timesteps are carried out in case of <a href="#timestep_scheme">timestep_scheme</a>
     12274= <span style="font-style: italic;">'leapfrog+euler'</span>
     12275the
     12276advection scheme is - for the Euler-timestep - automatically switched
     12277to an upstream-scheme. <br>
     12278
     12279
     12280
     12281
     12282
     12283
     12284 </div>
     12285
     12286
     12287
     12288
     12289
     12290
     12291 <br>
     12292
     12293
     12294
     12295
     12296
     12297
     12298 
     12299     
     12300     
     12301     
     12302     
     12303     
     12304     
     12305      <p><span style="font-style: italic;">'bc-scheme'</span><br>
     12306
     12307
     12308
     12309
     12310
     12311
     12312
     12313      </p>
     12314
     12315
     12316
     12317
     12318
     12319
     12320 
     12321     
     12322     
     12323     
     12324     
     12325     
     12326     
     12327      <div style="margin-left: 40px;">The Bott
     12328scheme modified by
     12329Chlond (1994, Mon.
     12330Wea. Rev., 122, 111-125). This is a conservative monotonous scheme with
     12331very small numerical diffusion and therefore very good conservation of
     12332scalar flow features. The scheme however, is computationally very
     12333expensive both because it is expensive itself and because it does (so
     12334far) not allow specific code optimizations (e.g. cache optimization).
     12335Choice of this
     12336scheme forces the Euler timestep scheme to be used for the scalar
     12337quantities. For output of horizontally averaged
     12338profiles of the resolved / total heat flux, <a href="chapter_4.2.html#data_output_pr">data_output_pr</a>
     12339= <i>'w*pt*BC'</i> / <i>'wptBC' </i>should
     12340be used, instead of the
     12341standard profiles (<span style="font-style: italic;">'w*pt*'</span>
     12342and <span style="font-style: italic;">'wpt'</span>)
     12343because these are
     12344too inaccurate with this scheme. However, for subdomain analysis (see <a href="#statistic_regions">statistic_regions</a>)
     12345exactly the reverse holds: here <i>'w*pt*BC'</i> and <i>'wptBC'</i>
     12346show very large errors and should not be used.<br>
     12347
     12348
     12349
     12350
     12351
     12352
     12353 <br>
     12354
     12355
     12356
     12357
     12358
     12359
     12360
     12361This scheme is not allowed for non-cyclic lateral boundary conditions
     12362(see <a href="#bc_lr">bc_lr</a>
     12363and <a href="#bc_ns">bc_ns</a>).<br>
     12364
     12365
     12366
     12367
     12368
     12369
     12370 <br>
     12371
     12372
     12373
     12374
     12375
     12376
     12377
     12378      </div>
     12379
     12380
     12381
     12382
     12383
     12384
     12385 <span style="font-style: italic;">'ups-scheme'</span><br>
     12386
     12387
     12388
     12389
     12390
     12391
     12392
     12393     
     12394     
     12395     
     12396     
     12397     
     12398     
     12399      <p style="margin-left: 40px;">The upstream-spline-scheme
     12400is used
     12401(see Mahrer and Pielke,
     124021978: Mon. Wea. Rev., 106, 818-830). In opposite to the Piascek
     12403Williams scheme, this is characterized by much better numerical
     12404features (less numerical diffusion, better preservation of flux
     12405structures, e.g. vortices), but computationally it is much more
     12406expensive. In
     12407addition, the use of the Euler-timestep scheme is mandatory (<a href="#timestep_scheme">timestep_scheme</a>
     12408= <span style="font-style: italic;">'</span><i>euler'</i>),
     12409i.e. the
     12410timestep accuracy is only first order. For this reason the advection of
     12411momentum (see <a href="#momentum_advec">momentum_advec</a>)
     12412should then also be carried out with the upstream-spline scheme,
     12413because otherwise the momentum would
     12414be subject to large numerical diffusion due to the upstream
     12415scheme.&nbsp; </p>
     12416
     12417
     12418
     12419
     12420
     12421
     12422 
     12423     
     12424     
     12425     
     12426     
     12427     
     12428     
     12429      <p style="margin-left: 40px;">Since
     12430the cubic splines used tend
     12431to overshoot under
     12432certain circumstances, this effect must be adjusted by suitable
     12433filtering and smoothing (see <a href="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</a>,
     12434      <a href="#long_filter_factor">long_filter_factor</a>,
     12435      <a href="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</a>, <a href="#ups_limit_u">ups_limit_u</a>, <a href="#ups_limit_v">ups_limit_v</a>, <a href="#ups_limit_w">ups_limit_w</a>).
     12436This is always neccesssary for runs with stable stratification,
     12437even if this stratification appears only in parts of the model
     12438domain.&nbsp; </p>
     12439
     12440
     12441
     12442
     12443
     12444
     12445 
     12446     
     12447     
     12448     
     12449     
     12450     
     12451     
     12452      <p style="margin-left: 40px;">With
     12453stable stratification the
     12454upstream-upline scheme also produces gravity waves with large
     12455amplitude, which must be
     12456suitably damped (see <a href="chapter_4.2.html#rayleigh_damping_factor">rayleigh_damping_factor</a>).<br>
     12457
     12458
     12459
     12460
     12461
     12462
     12463
     12464      </p>
     12465
     12466
     12467
     12468
     12469
     12470
     12471 
     12472     
     12473     
     12474     
     12475     
     12476     
     12477     
     12478      <p style="margin-left: 40px;"><span style="font-weight: bold;">Important: </span>The&nbsp;
     12479upstream-spline scheme is not implemented for humidity and passive
     12480scalars (see&nbsp;<a href="#humidity">humidity</a>
     12481and <a href="#passive_scalar">passive_scalar</a>)
     12482and requires the use of a 2d-domain-decomposition. The last conditions
     12483severely restricts code optimization on several machines leading to
     12484very long execution times! This scheme is also not allowed for
     12485non-cyclic lateral boundary conditions (see <a href="#bc_lr">bc_lr</a>
     12486and <a href="#bc_ns">bc_ns</a>).</p>
     12487
     12488
     12489
     12490
     12491
     12492
     12493      <br>
     12494
     12495
     12496
     12497
     12498
     12499
     12500A
     12501differing advection scheme can be choosed for the subgrid-scale TKE
     12502using parameter <a href="chapter_4.1.html#use_upstream_for_tke">use_upstream_for_tke</a>.</td>
     12503
     12504
     12505
     12506
     12507
     12508
     12509
     12510    </tr>
     12511
     12512
     12513
     12514
     12515
     12516
     12517 <tr>
     12518
     12519      <td style="vertical-align: top;"><a name="scalar_exchange_coefficient"></a><b>scalar_exchange_coefficient</b></td>
     12520
     12521      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     12522
     12523      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td>
     12524
     12525      <td style="vertical-align: top;">Scalar exchange coefficient for a leaf (dimensionless).<br>
     12526
     12527
     12528      <br>
     12529
     12530
     12531This parameter is only of importance in cases in that both, <a href="../../../../../DEVELOPER_VERSION/chapter_4.1_adjusted.html#plant_canopy">plant_canopy</a> and <a href="../../../../../DEVELOPER_VERSION/chapter_4.1_adjusted.html#passive_scalar">passive_scalar</a>, are set <span style="font-style: italic;">.T.</span>.
     12532The value of the scalar exchange coefficient is required for the parametrisation of the sources and sinks of
     12533scalar concentration due to the canopy.</td>
     12534
     12535    </tr>
     12536
     12537    <tr>
     12538
     12539
     12540
     12541
     12542
     12543
     12544 <td style="vertical-align: top;">
     12545     
     12546     
     12547     
     12548     
     12549     
     12550     
     12551      <p><a name="statistic_regions"></a><b>statistic_regions</b></p>
     12552
     12553
     12554
     12555
     12556
     12557
     12558
     12559      </td>
     12560
     12561
     12562
     12563
     12564
     12565
     12566 <td style="vertical-align: top;">I</td>
     12567
     12568
     12569
     12570
     12571
     12572
     12573
     12574      <td style="vertical-align: top;"><i>0</i></td>
     12575
     12576
     12577
     12578
     12579
     12580
     12581
     12582      <td style="vertical-align: top;">
     12583     
     12584     
     12585     
     12586     
     12587     
     12588     
     12589      <p>Number of
     12590additional user-defined subdomains for which
     12591statistical analysis
     12592and corresponding output (profiles, time series) shall be
     12593made.&nbsp; </p>
     12594
     12595
     12596
     12597
     12598
     12599
     12600 
     12601     
     12602     
     12603     
     12604     
     12605     
     12606     
     12607      <p>By default, vertical profiles and
     12608other statistical quantities
     12609are calculated as horizontal and/or volume average of the total model
     12610domain. Beyond that, these calculations can also be carried out for
     12611subdomains which can be defined using the field <a href="chapter_3.5.3.html">rmask </a>within the
     12612user-defined software
     12613(see <a href="chapter_3.5.3.html">chapter
     126143.5.3</a>). The number of these subdomains is determined with the
     12615parameter <b>statistic_regions</b>. Maximum 9 additional
     12616subdomains
     12617are allowed. The parameter <a href="chapter_4.3.html#region">region</a>
     12618can be used to assigned names (identifier) to these subdomains which
     12619are then used in the headers
     12620of the output files and plots.</p>
     12621
     12622
     12623
     12624
     12625
     12626
     12627     
     12628     
     12629     
     12630     
     12631     
     12632     
     12633      <p>If the default NetCDF
     12634output format is selected (see parameter <a href="chapter_4.2.html#data_output_format">data_output_format</a>),
     12635data for the total domain and all defined subdomains are output to the
     12636same file(s) (<a href="chapter_3.4.html#DATA_1D_PR_NETCDF">DATA_1D_PR_NETCDF</a>,
     12637      <a href="chapter_3.4.html#DATA_1D_TS_NETCDF">DATA_1D_TS_NETCDF</a>).
     12638In case of <span style="font-weight: bold;">statistic_regions</span>
     12639&gt; <span style="font-style: italic;">0</span>,
     12640data on the file for the different domains can be distinguished by a
     12641suffix which is appended to the quantity names. Suffix 0 means data for
     12642the total domain, suffix 1 means data for subdomain 1, etc.</p>
     12643
     12644
     12645
     12646
     12647
     12648
     12649     
     12650     
     12651     
     12652     
     12653     
     12654     
     12655      <p>In
     12656case of <span style="font-weight: bold;">data_output_format</span>
     12657= <span style="font-style: italic;">'profil'</span>,
     12658individual local files for profiles (<a href="chapter_3.4.html#PLOT1D_DATA">PLOT1D_DATA</a>)&nbsp;are
     12659created for each subdomain. The individual subdomain files differ by
     12660their name (the
     12661number of the respective subdomain is attached, e.g.
     12662PLOT1D_DATA_1). In this case the name of the file with the data of
     12663the total domain is PLOT1D_DATA_0. If no subdomains
     12664are declared (<b>statistic_regions</b> = <i>0</i>),
     12665the name
     12666PLOT1D_DATA is used (this must be considered in the
     12667respective file connection statements of the <span style="font-weight: bold;">mrun</span> configuration
     12668file).</p>
     12669
     12670
     12671
     12672
     12673
     12674
     12675 </td>
     12676
     12677
     12678
     12679
     12680
     12681
     12682 </tr>
     12683
     12684
     12685
     12686
     12687
     12688
     12689 <tr>
     12690
     12691
     12692
     12693
     12694
     12695
     12696 <td style="vertical-align: top;">
     12697     
     12698     
     12699     
     12700     
     12701     
     12702     
     12703      <p><a name="surface_heatflux"></a><b>surface_heatflux</b></p>
     12704
     12705
     12706
     12707
     12708
     12709
     12710
     12711      </td>
     12712
     12713
     12714
     12715
     12716
     12717
     12718 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     12719
     12720
     12721
     12722
     12723
     12724
     12725
     12726      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">no prescribed<br>
     12727
     12728
     12729
     12730
     12731
     12732
     12733
     12734heatflux<br>
     12735
     12736
     12737
     12738
     12739
     12740
     12741 </span></td>
     12742
     12743
     12744
     12745
     12746
     12747
     12748 <td style="vertical-align: top;">
     12749     
     12750     
     12751     
     12752     
     12753     
     12754     
     12755      <p>Kinematic sensible
     12756heat flux at the bottom surface (in K m/s).&nbsp; </p>
     12757
     12758
     12759
     12760
     12761
     12762
     12763 
     12764     
     12765     
     12766     
     12767     
     12768     
     12769     
     12770      <p>If
     12771a value is assigned to this parameter, the internal two-dimensional
     12772surface heat flux field <span style="font-style: italic;">shf</span>
     12773is initialized with the value of <span style="font-weight: bold;">surface_heatflux</span>&nbsp;as
     12774bottom (horizontally homogeneous) boundary condition for the
     12775temperature equation. This additionally requires that a Neumann
     12776condition must be used for the potential temperature (see <a href="#bc_pt_b">bc_pt_b</a>),
     12777because otherwise the resolved scale may contribute to
     12778the surface flux so that a constant value cannot be guaranteed. Also,
     12779changes of the
     12780surface temperature (see <a href="#pt_surface_initial_change">pt_surface_initial_change</a>)
     12781are not allowed. The parameter <a href="#random_heatflux">random_heatflux</a>
     12782can be used to impose random perturbations on the (homogeneous) surface
     12783heat
     12784flux field <span style="font-style: italic;">shf</span>.&nbsp;</p>
     12785
     12786
     12787
     12788
     12789
     12790
     12791
     12792     
     12793     
     12794     
     12795     
     12796     
     12797     
     12798      <p>
     12799In case of a non-flat <a href="#topography">topography</a>,&nbsp;the
     12800internal two-dimensional&nbsp;surface heat
     12801flux field <span style="font-style: italic;">shf</span>
     12802is initialized with the value of <span style="font-weight: bold;">surface_heatflux</span>
     12803at the bottom surface and <a href="#wall_heatflux">wall_heatflux(0)</a>
     12804at the topography top face.&nbsp;The parameter<a href="#random_heatflux"> random_heatflux</a>
     12805can be used to impose random perturbations on this combined surface
     12806heat
     12807flux field <span style="font-style: italic;">shf</span>.&nbsp;
     12808      </p>
     12809
     12810
     12811
     12812
     12813
     12814
     12815 
     12816     
     12817     
     12818     
     12819     
     12820     
     12821     
     12822      <p>If no surface heat flux is assigned, <span style="font-style: italic;">shf</span> is calculated
     12823at each timestep by u<sub>*</sub> * theta<sub>*</sub>
     12824(of course only with <a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a>
     12825switched on). Here, u<sub>*</sub>
     12826and theta<sub>*</sub> are calculated from the Prandtl law
     12827assuming
     12828logarithmic wind and temperature
     12829profiles between k=0 and k=1. In this case a Dirichlet condition (see <a href="#bc_pt_b">bc_pt_b</a>)
     12830must be used as bottom boundary condition for the potential temperature.</p>
     12831
     12832
     12833
     12834
     12835
     12836
     12837     
     12838     
     12839     
     12840     
     12841     
     12842     
     12843      <p>See
     12844also <a href="#top_heatflux">top_heatflux</a>.</p>
     12845
     12846
     12847
     12848
     12849
     12850
     12851
     12852      </td>
     12853
     12854
     12855
     12856
     12857
     12858
     12859 </tr>
     12860
     12861
     12862
     12863
     12864
     12865
     12866 <tr>
     12867
     12868
     12869
     12870
     12871
     12872
     12873 <td style="vertical-align: top;">
     12874     
     12875     
     12876     
     12877     
     12878     
     12879     
     12880      <p><a name="surface_pressure"></a><b>surface_pressure</b></p>
     12881
     12882
     12883
     12884
     12885
     12886
     12887
     12888      </td>
     12889
     12890
     12891
     12892
     12893
     12894
     12895 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     12896
     12897
     12898
     12899
     12900
     12901
     12902
     12903      <td style="vertical-align: top;"><i>1013.25</i></td>
     12904
     12905
     12906
     12907
     12908
     12909
     12910
     12911      <td style="vertical-align: top;">
     12912     
     12913     
     12914     
     12915     
     12916     
     12917     
     12918      <p>Atmospheric
     12919pressure at the surface (in hPa).&nbsp; </p>
     12920
     12921
     12922
     12923
     12924
     12925
     12926
     12927Starting from this surface value, the vertical pressure
     12928profile is calculated once at the beginning of the run assuming a
     12929neutrally stratified
     12930atmosphere. This is needed for
     12931converting between the liquid water potential temperature and the
     12932potential temperature (see <a href="#cloud_physics">cloud_physics</a><span style="text-decoration: underline;"></span>).</td>
     12933
     12934
     12935
     12936
     12937
     12938
     12939
     12940    </tr>
     12941
     12942
     12943
     12944
     12945
     12946
     12947 <tr>
     12948
     12949
     12950
     12951
     12952
     12953
     12954 <td style="vertical-align: top;">
     12955     
     12956     
     12957     
     12958     
     12959     
     12960     
     12961      <p><a name="surface_scalarflux"></a><b>surface_scalarflux</b></p>
     12962
     12963
     12964
     12965
     12966
     12967
     12968
     12969      </td>
     12970
     12971
     12972
     12973
     12974
     12975
     12976 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     12977
     12978
     12979
     12980
     12981
     12982
     12983
     12984      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     12985
     12986
     12987
     12988
     12989
     12990
     12991
     12992      <td style="vertical-align: top;">
     12993     
     12994     
     12995     
     12996     
     12997     
     12998     
     12999      <p>Scalar flux at
     13000the surface (in kg/(m<sup>2</sup> s)).&nbsp; </p>
     13001
     13002
     13003
     13004
     13005
     13006
     13007
     13008     
     13009     
     13010     
     13011     
     13012     
     13013     
     13014      <p>If a non-zero value is assigned to this parameter, the
     13015respective scalar flux value is used
     13016as bottom (horizontally homogeneous) boundary condition for the scalar
     13017concentration equation.&nbsp;This additionally requires that a
     13018Neumann
     13019condition must be used for the scalar concentration&nbsp;(see <a href="#bc_s_b">bc_s_b</a>),
     13020because otherwise the resolved scale may contribute to
     13021the surface flux so that a constant value cannot be guaranteed. Also,
     13022changes of the
     13023surface scalar concentration (see <a href="#s_surface_initial_change">s_surface_initial_change</a>)
     13024are not allowed. <br>
     13025
     13026
     13027
     13028
     13029
     13030
     13031 </p>
     13032
     13033
     13034
     13035
     13036
     13037
     13038 
     13039     
     13040     
     13041     
     13042     
     13043     
     13044     
     13045      <p>If no surface scalar
     13046flux is assigned (<b>surface_scalarflux</b>
     13047= <i>0.0</i>),
     13048it is calculated at each timestep by u<sub>*</sub> * s<sub>*</sub>
     13049(of course only with Prandtl layer switched on). Here, s<sub>*</sub>
     13050is calculated from the Prandtl law assuming a logarithmic scalar
     13051concentration
     13052profile between k=0 and k=1. In this case a Dirichlet condition (see <a href="#bc_s_b">bc_s_b</a>)
     13053must be used as bottom boundary condition for the scalar concentration.</p>
     13054
     13055
     13056
     13057
     13058
     13059
     13060
     13061      </td>
     13062
     13063
     13064
     13065
     13066
     13067
     13068 </tr>
     13069
     13070
     13071
     13072
     13073
     13074
     13075 <tr>
     13076
     13077
     13078
     13079
     13080
     13081
     13082 <td style="vertical-align: top;">
     13083     
     13084     
     13085     
     13086     
     13087     
     13088     
     13089      <p><a name="surface_waterflux"></a><b>surface_waterflux</b></p>
     13090
     13091
     13092
     13093
     13094
     13095
     13096
     13097      </td>
     13098
     13099
     13100
     13101
     13102
     13103
     13104 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     13105
     13106
     13107
     13108
     13109
     13110
     13111
     13112      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     13113
     13114
     13115
     13116
     13117
     13118
     13119
     13120      <td style="vertical-align: top;">
     13121     
     13122     
     13123     
     13124     
     13125     
     13126     
     13127      <p>Kinematic
     13128water flux near the surface (in m/s).&nbsp; </p>
     13129
     13130
     13131
     13132
     13133
     13134
     13135 
     13136     
     13137     
     13138     
     13139     
     13140     
     13141     
     13142      <p>If
     13143a non-zero value is assigned to this parameter, the
     13144respective water flux value is used
     13145as bottom (horizontally homogeneous) boundary condition for the
     13146humidity equation. This additionally requires that a Neumann
     13147condition must be used for the specific humidity / total water content
     13148(see <a href="#bc_q_b">bc_q_b</a>),
     13149because otherwise the resolved scale may contribute to
     13150the surface flux so that a constant value cannot be guaranteed. Also,
     13151changes of the
     13152surface humidity (see <a href="#q_surface_initial_change">q_surface_initial_change</a>)
     13153are not allowed.<br>
     13154
     13155
     13156
     13157
     13158
     13159
     13160 </p>
     13161
     13162
     13163
     13164
     13165
     13166
     13167 
     13168     
     13169     
     13170     
     13171     
     13172     
     13173     
     13174      <p>If no surface water
     13175flux is assigned (<b>surface_waterflux</b>
     13176= <i>0.0</i>),
     13177it is calculated at each timestep by u<sub>*</sub> * q<sub>*</sub>
     13178(of course only with Prandtl layer switched on). Here, q<sub>*</sub>
     13179is calculated from the Prandtl law assuming a logarithmic temperature
     13180profile between k=0 and k=1. In this case a Dirichlet condition (see <a href="#bc_q_b">bc_q_b</a>)
     13181must be used as the bottom boundary condition for the humidity.</p>
     13182
     13183
     13184
     13185
     13186
     13187
     13188
     13189      </td>
     13190
     13191
     13192
     13193
     13194
     13195
     13196 </tr>
     13197
     13198
     13199
     13200
     13201
     13202
     13203 <tr>
     13204
     13205
     13206
     13207
     13208
     13209
     13210 <td style="vertical-align: top;">
     13211     
     13212     
     13213     
     13214     
     13215     
     13216     
     13217      <p><a name="s_surface"></a><b>s_surface</b></p>
     13218
     13219
     13220
     13221
     13222
     13223
     13224
     13225      </td>
     13226
     13227
     13228
     13229
     13230
     13231
     13232 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     13233
     13234
     13235
     13236
     13237
     13238
     13239
     13240      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     13241
     13242
     13243
     13244
     13245
     13246
     13247
     13248      <td style="vertical-align: top;">
     13249     
     13250     
     13251     
     13252     
     13253     
     13254     
     13255      <p>Surface value
     13256of the passive scalar (in kg/m<sup>3</sup>).&nbsp;<br>
     13257
     13258
     13259
     13260
     13261
     13262
     13263
     13264      </p>
     13265
     13266
     13267
     13268
     13269
     13270
     13271
     13272This parameter assigns the value of the passive scalar s at
     13273the surface (k=0)<b>.</b> Starting from this value, the
     13274initial vertical scalar concentration profile is constructed with<a href="#s_vertical_gradient">
     13275s_vertical_gradient</a> and <a href="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</a>.</td>
     13276
     13277
     13278
     13279
     13280
     13281
     13282
     13283    </tr>
     13284
     13285
     13286
     13287
     13288
     13289
     13290 <tr>
     13291
     13292
     13293
     13294
     13295
     13296
     13297 <td style="vertical-align: top;">
     13298     
     13299     
     13300     
     13301     
     13302     
     13303     
     13304      <p><a name="s_surface_initial_change"></a><b>s_surface_initial</b>
     13305      <br>
     13306
     13307
     13308
     13309
     13310
     13311
     13312 <b>_change</b></p>
     13313
     13314
     13315
     13316
     13317
     13318
     13319 </td>
     13320
     13321
     13322
     13323
     13324
     13325
     13326 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     13327
     13328
     13329
     13330
     13331
     13332
     13333 <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     13334
     13335
     13336
     13337
     13338
     13339
     13340
     13341      <td style="vertical-align: top;">
     13342     
     13343     
     13344     
     13345     
     13346     
     13347     
     13348      <p>Change in
     13349surface scalar concentration to be made at the
     13350beginning of the 3d run (in kg/m<sup>3</sup>).&nbsp; </p>
     13351
     13352
     13353
     13354
     13355
     13356
     13357
     13358     
     13359     
     13360     
     13361     
     13362     
     13363     
     13364      <p>If <b>s_surface_initial_change</b><i>&nbsp;</i>is
     13365set to a
     13366non-zero
     13367value, the near surface scalar flux is not allowed to be given
     13368simultaneously (see <a href="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</a>).</p>
     13369
     13370
     13371
     13372
     13373
     13374
     13375
     13376      </td>
     13377
     13378
     13379
     13380
     13381
     13382
     13383 </tr>
     13384
     13385
     13386
     13387
     13388
     13389
     13390 <tr>
     13391
     13392
     13393
     13394
     13395
     13396
     13397 <td style="vertical-align: top;">
     13398     
     13399     
     13400     
     13401     
     13402     
     13403     
     13404      <p><a name="s_vertical_gradient"></a><b>s_vertical_gradient</b></p>
     13405
     13406
     13407
     13408
     13409
     13410
     13411
     13412      </td>
     13413
     13414
     13415
     13416
     13417
     13418
     13419 <td style="vertical-align: top;">R (10)</td>
     13420
     13421
     13422
     13423
     13424
     13425
     13426
     13427      <td style="vertical-align: top;"><i>10 * 0</i><i>.0</i></td>
     13428
     13429
     13430
     13431
     13432
     13433
     13434
     13435      <td style="vertical-align: top;">
     13436     
     13437     
     13438     
     13439     
     13440     
     13441     
     13442      <p>Scalar
     13443concentration gradient(s) of the initial scalar
     13444concentration profile (in kg/m<sup>3 </sup>/
     13445100 m).&nbsp; </p>
     13446
     13447
     13448
     13449
     13450
     13451
     13452 
     13453     
     13454     
     13455     
     13456     
     13457     
     13458     
     13459      <p>The scalar gradient holds
     13460starting from the height level
     13461defined by <a href="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level
     13462      </a>(precisely: for all uv levels k, where zu(k) &gt;
     13463s_vertical_gradient_level, s_init(k) is set: s_init(k) = s_init(k-1) +
     13464dzu(k) * <b>s_vertical_gradient</b>) up to the top
     13465boundary or up to
     13466the next height level defined by <a href="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</a>.
     13467A total of 10 different gradients for 11 height intervals (10 intervals
     13468if <a href="#s_vertical_gradient_level">s_vertical_gradient_level</a>(1)
     13469= <i>0.0</i>) can be assigned. The surface scalar value is
     13470assigned
     13471via <a href="#s_surface">s_surface</a>.<br>
     13472
     13473
     13474
     13475
     13476
     13477
     13478 </p>
     13479
     13480
     13481
     13482
     13483
     13484
     13485
     13486     
     13487     
     13488     
     13489     
     13490     
     13491     
     13492      <p>Example:&nbsp; </p>
     13493
     13494
     13495
     13496
     13497
     13498
     13499 
     13500     
     13501     
     13502     
     13503     
     13504     
     13505     
     13506      <ul>
     13507
     13508
     13509
     13510
     13511
     13512
     13513 
     13514       
     13515       
     13516       
     13517       
     13518       
     13519       
     13520        <p><b>s_vertical_gradient</b>
     13521= <i>0.1</i>, <i>0.05</i>,&nbsp; <br>
     13522
     13523
     13524
     13525
     13526
     13527
     13528
     13529        <b>s_vertical_gradient_level</b> = <i>500.0</i>,
     13530        <i>1000.0</i>,</p>
     13531
     13532
     13533
     13534
     13535
     13536
     13537 
     13538     
     13539     
     13540     
     13541     
     13542     
     13543     
     13544      </ul>
     13545
     13546
     13547
     13548
     13549
     13550
     13551 
     13552     
     13553     
     13554     
     13555     
     13556     
     13557     
     13558      <p>That
     13559defines the scalar concentration to be constant with
     13560height up to z = 500.0 m with a value given by <a href="#s_surface">s_surface</a>.
     13561For 500.0 m &lt; z &lt;= 1000.0 m the scalar gradient is 0.1
     13562kg/m<sup>3 </sup>/ 100 m and for z &gt; 1000.0 m up to
     13563the top
     13564boundary it is 0.05 kg/m<sup>3 </sup>/ 100 m (it is
     13565assumed that the
     13566assigned height levels
     13567correspond with uv
     13568levels).</p>
     13569
     13570
     13571
     13572
     13573
     13574
     13575 </td>
     13576
     13577
     13578
     13579
     13580
     13581
     13582 </tr>
     13583
     13584
     13585
     13586
     13587
     13588
     13589 <tr>
     13590
     13591
     13592
     13593
     13594
     13595
     13596 <td style="vertical-align: top;">
     13597     
     13598     
     13599     
     13600     
     13601     
     13602     
     13603      <p><a name="s_vertical_gradient_level"></a><b>s_vertical_gradient_</b>
     13604      <br>
     13605
     13606
     13607
     13608
     13609
     13610
     13611 <b>level</b></p>
     13612
     13613
     13614
     13615
     13616
     13617
     13618 </td>
     13619
     13620
     13621
     13622
     13623
     13624
     13625 <td style="vertical-align: top;">R (10)</td>
     13626
     13627
     13628
     13629
     13630
     13631
     13632 <td style="vertical-align: top;">
     13633     
     13634     
     13635     
     13636     
     13637     
     13638     
     13639      <p><i>10 *</i>
     13640      <i>0.0</i></p>
     13641
     13642
     13643
     13644
     13645
     13646
     13647 </td>
     13648
     13649
     13650
     13651
     13652
     13653
     13654 <td style="vertical-align: top;">
     13655     
     13656     
     13657     
     13658     
     13659     
     13660     
     13661      <p>Height level from
     13662which on the scalar gradient defined by <a href="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</a>
     13663is effective (in m).&nbsp; </p>
     13664
     13665
     13666
     13667
     13668
     13669
     13670 
     13671     
     13672     
     13673     
     13674     
     13675     
     13676     
     13677      <p>The height levels
     13678are to be assigned in ascending order. The
     13679default values result in a scalar concentration constant with height
     13680regardless of the values of <a href="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</a>
     13681(unless the top boundary of the model is higher than 100000.0 m). For
     13682the
     13683piecewise construction of scalar concentration profiles see <a href="#s_vertical_gradient">s_vertical_gradient</a>.</p>
     13684
     13685
     13686
     13687
     13688
     13689
     13690
     13691      </td>
     13692
     13693
     13694
     13695
     13696
     13697
     13698 </tr>
     13699
     13700
     13701
     13702
     13703
     13704
     13705 <tr>
     13706
     13707
     13708
     13709
     13710
     13711
     13712 <td style="vertical-align: top;">
     13713     
     13714     
     13715     
     13716     
     13717     
     13718     
     13719      <p><a name="timestep_scheme"></a><b>timestep_scheme</b></p>
     13720
     13721
     13722
     13723
     13724
     13725
     13726
     13727      </td>
     13728
     13729
     13730
     13731
     13732
     13733
     13734 <td style="vertical-align: top;">C * 20</td>
     13735
     13736
     13737
     13738
     13739
     13740
     13741
     13742      <td style="vertical-align: top;">
     13743     
     13744     
     13745     
     13746     
     13747     
     13748     
     13749      <p><i>'runge</i><br>
     13750
     13751
     13752
     13753
     13754
     13755
     13756
     13757      <i>kutta-3'</i></p>
     13758
     13759
     13760
     13761
     13762
     13763
     13764 </td>
     13765
     13766
     13767
     13768
     13769
     13770
     13771 <td style="vertical-align: top;">
     13772     
     13773     
     13774     
     13775     
     13776     
     13777     
     13778      <p>Time step scheme to
     13779be used for the integration of the prognostic
     13780variables.&nbsp; </p>
     13781
     13782
     13783
     13784
     13785
     13786
     13787 
     13788     
     13789     
     13790     
     13791     
     13792     
     13793     
     13794      <p>The user can choose between
     13795the following schemes:<br>
     13796
     13797
     13798
     13799
     13800
     13801
     13802 </p>
     13803
     13804
     13805
     13806
     13807
     13808
     13809 
     13810     
     13811     
     13812     
     13813     
     13814     
     13815     
     13816      <p><span style="font-style: italic;">'runge-kutta-3'</span><br>
     13817
     13818
     13819
     13820
     13821
     13822
     13823
     13824      </p>
     13825
     13826
     13827
     13828
     13829
     13830
     13831 
     13832     
     13833     
     13834     
     13835     
     13836     
     13837     
     13838      <div style="margin-left: 40px;">Third order
     13839Runge-Kutta scheme.<br>
     13840
     13841
     13842
     13843
     13844
     13845
     13846
     13847This scheme requires the use of <a href="#momentum_advec">momentum_advec</a>
     13848= <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a>
     13849= '<i>pw-scheme'</i>. Please refer to the&nbsp;<a href="../tec/numerik.heiko/zeitschrittverfahren.pdf">documentation
     13850on PALM's time integration schemes&nbsp;(28p., in German)</a>
     13851fur further details.<br>
     13852
     13853
     13854
     13855
     13856
     13857
     13858 </div>
     13859
     13860
     13861
     13862
     13863
     13864
     13865 
     13866     
     13867     
     13868     
     13869     
     13870     
     13871     
     13872      <p><span style="font-style: italic;">'runge-kutta-2'</span><br>
     13873
     13874
     13875
     13876
     13877
     13878
     13879
     13880      </p>
     13881
     13882
     13883
     13884
     13885
     13886
     13887 
     13888     
     13889     
     13890     
     13891     
     13892     
     13893     
     13894      <div style="margin-left: 40px;">Second order
     13895Runge-Kutta scheme.<br>
     13896
     13897
     13898
     13899
     13900
     13901
     13902
     13903For special features see <b>timestep_scheme</b> = '<i>runge-kutta-3'</i>.<br>
     13904
     13905
     13906
     13907
     13908
     13909
     13910
     13911      </div>
     13912
     13913
     13914
     13915
     13916
     13917
     13918 <br>
     13919
     13920
     13921
     13922
     13923
     13924
     13925 <span style="font-style: italic;"><span style="font-style: italic;">'leapfrog'</span><br>
     13926
     13927
     13928
     13929
     13930
     13931
     13932
     13933      <br>
     13934
     13935
     13936
     13937
     13938
     13939
     13940 </span>
     13941     
     13942     
     13943     
     13944     
     13945     
     13946     
     13947      <div style="margin-left: 40px;">Second
     13948order leapfrog scheme.<br>
     13949
     13950
     13951
     13952
     13953
     13954
     13955
     13956Although this scheme requires a constant timestep (because it is
     13957centered in time),&nbsp; is even applied in case of changes in
     13958timestep. Therefore, only small
     13959changes of the timestep are allowed (see <a href="#dt">dt</a>).
     13960However, an Euler timestep is always used as the first timestep of an
     13961initiali run. When using the Bott-Chlond scheme for scalar advection
     13962(see <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a>),
     13963the prognostic equation for potential temperature will be calculated
     13964with the Euler scheme, although the leapfrog scheme is switched
     13965on.&nbsp; <br>
     13966
     13967
     13968
     13969
     13970
     13971
     13972
     13973The leapfrog scheme must not be used together with the upstream-spline
     13974scheme for calculating the advection (see <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a>
     13975= '<i>ups-scheme'</i> and <a href="#momentum_advec">momentum_advec</a>
     13976= '<i>ups-scheme'</i>).<br>
     13977
     13978
     13979
     13980
     13981
     13982
     13983 </div>
     13984
     13985
     13986
     13987
     13988
     13989
     13990 <br>
     13991
     13992
     13993
     13994
     13995
     13996
     13997
     13998      <span style="font-style: italic;">'</span><span style="font-style: italic;"><span style="font-style: italic;">leapfrog+euler'</span><br>
     13999
     14000
     14001
     14002
     14003
     14004
     14005
     14006      <br>
     14007
     14008
     14009
     14010
     14011
     14012
     14013 </span>
     14014     
     14015     
     14016     
     14017     
     14018     
     14019     
     14020      <div style="margin-left: 40px;">The
     14021leapfrog scheme is used, but
     14022after each change of a timestep an Euler timestep is carried out.
     14023Although this method is theoretically correct (because the pure
     14024leapfrog method does not allow timestep changes), the divergence of the
     14025velocity field (after applying the pressure solver) may be
     14026significantly larger than with <span style="font-style: italic;">'leapfrog'</span>.<br>
     14027
     14028
     14029
     14030
     14031
     14032
     14033
     14034      </div>
     14035
     14036
     14037
     14038
     14039
     14040
     14041 <br>
     14042
     14043
     14044
     14045
     14046
     14047
     14048 <span style="font-style: italic;">'euler'</span><br>
     14049
     14050
     14051
     14052
     14053
     14054
     14055
     14056      <br>
     14057
     14058
     14059
     14060
     14061
     14062
     14063 
     14064     
     14065     
     14066     
     14067     
     14068     
     14069     
     14070      <div style="margin-left: 40px;">First order
     14071Euler scheme.&nbsp; <br>
     14072
     14073
     14074
     14075
     14076
     14077
     14078
     14079The Euler scheme must be used when treating the advection terms with
     14080the upstream-spline scheme (see <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a>
     14081= <span style="font-style: italic;">'ups-scheme'</span>
     14082and <a href="#momentum_advec">momentum_advec</a>
     14083= <span style="font-style: italic;">'ups-scheme'</span>).</div>
     14084
     14085
     14086
     14087
     14088
     14089
     14090
     14091      <br>
     14092
     14093
     14094
     14095
     14096
     14097
     14098      <br>
     14099
     14100
     14101
     14102
     14103
     14104
     14105A differing timestep scheme can be choosed for the
     14106subgrid-scale TKE using parameter <a href="#use_upstream_for_tke">use_upstream_for_tke</a>.<br>
     14107
     14108
     14109
     14110
     14111
     14112
     14113
     14114      </td>
     14115
     14116
     14117
     14118
     14119
     14120
     14121 </tr>
     14122
     14123
     14124
     14125
     14126
     14127
     14128 <tr>
     14129
     14130
     14131
     14132
     14133
     14134
     14135 <td style="text-align: left; vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="topography"></a></span><span style="font-weight: bold;">topography</span></td>
     14136
     14137
     14138
     14139
     14140
     14141
     14142
     14143      <td style="vertical-align: top;">C * 40</td>
     14144
     14145
     14146
     14147
     14148
     14149
     14150 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">'flat'</span></td>
     14151
     14152
     14153
     14154
     14155
     14156
     14157 <td>
     14158     
     14159     
     14160     
     14161     
     14162     
     14163     
     14164      <p>Topography mode.&nbsp; </p>
     14165
     14166
     14167
     14168
     14169
     14170
     14171 
     14172     
     14173     
     14174     
     14175     
     14176     
     14177     
     14178      <p>The user can
     14179choose between the following modes:<br>
     14180
     14181
     14182
     14183
     14184
     14185
     14186 </p>
     14187
     14188
     14189
     14190
     14191
     14192
     14193 
     14194     
     14195     
     14196     
     14197     
     14198     
     14199     
     14200      <p><span style="font-style: italic;">'flat'</span><br>
     14201
     14202
     14203
     14204
     14205
     14206
     14207 </p>
     14208
     14209
     14210
     14211
     14212
     14213
     14214
     14215     
     14216     
     14217     
     14218     
     14219     
     14220     
     14221      <div style="margin-left: 40px;">Flat surface.</div>
     14222
     14223
     14224
     14225
     14226
     14227
     14228 
     14229     
     14230     
     14231     
     14232     
     14233     
     14234     
     14235      <p><span style="font-style: italic;">'single_building'</span><br>
     14236
     14237
     14238
     14239
     14240
     14241
     14242
     14243      </p>
     14244
     14245
     14246
     14247
     14248
     14249
     14250 
     14251     
     14252     
     14253     
     14254     
     14255     
     14256     
     14257      <div style="margin-left: 40px;">Flow
     14258around&nbsp;a single rectangular building mounted on a flat surface.<br>
     14259
     14260
     14261
     14262
     14263
     14264
     14265
     14266The building size and location can be specified by the parameters <a href="#building_height">building_height</a>, <a href="#building_length_x">building_length_x</a>, <a href="#building_length_y">building_length_y</a>, <a href="#building_wall_left">building_wall_left</a> and <a href="#building_wall_south">building_wall_south</a>.<font color="#000000"><br></font></div>
     14267
     14268
     14269
     14270
     14271
     14272
     14273
     14274      <span style="font-style: italic;"></span>
     14275     
     14276     
     14277     
     14278     
     14279     
     14280     
     14281      <p><span style="font-style: italic;">'single_street_canyon'</span><br>
     14282
     14283
     14284
     14285
     14286
     14287
     14288
     14289      </p>
     14290
     14291
     14292
     14293
     14294
     14295
     14296 
     14297     
     14298     
     14299     
     14300     
     14301     
     14302     
     14303      <div style="margin-left: 40px;">Flow
     14304over a single, quasi-2D street canyon of infinite length oriented either in x- or in y-direction.<br>
     14305
     14306
     14307
     14308
     14309
     14310
     14311
     14312The canyon size, orientation and location can be specified by the parameters <a href="chapter_4.1.html#canyon_height">canyon_height</a> plus <span style="font-weight: bold;">either</span>&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#canyon_width_x">canyon_width_x</a> and <a href="chapter_4.1.html#canyon_wall_left">canyon_wall_left</a> <span style="font-weight: bold;">or</span>&nbsp; <a href="chapter_4.1.html#canyon_width_y">canyon_width_y</a> and <a href="chapter_4.1.html#canyon_wall_south">canyon_wall_south</a>.<font color="#000000"><br></font></div>
     14313
     14314
     14315
     14316
     14317
     14318
     14319
     14320      <span style="font-style: italic;"></span>&nbsp;<span style="font-style: italic;"></span><p><span style="font-style: italic;">'read_from_file'</span><br>
     14321
     14322
     14323
     14324
     14325
     14326
     14327
     14328      </p>
     14329
     14330
     14331
     14332
     14333
     14334
     14335 
     14336     
     14337     
     14338     
     14339     
     14340     
     14341     
     14342      <div style="margin-left: 40px;">Flow around
     14343arbitrary topography.<br>
     14344
     14345
     14346
     14347
     14348
     14349
     14350
     14351This mode requires the input file <a href="chapter_3.4.html#TOPOGRAPHY_DATA">TOPOGRAPHY_DATA</a><font color="#000000">. This file contains </font><font color="#000000"><font color="#000000">the&nbsp;</font></font><font color="#000000">arbitrary topography </font><font color="#000000"><font color="#000000">height
     14352information</font></font><font color="#000000">
     14353in m. These data&nbsp;<span style="font-style: italic;"></span>must
     14354exactly match the horizontal grid.<br></font> </div>
     14355
     14356
     14357
     14358
     14359
     14360
     14361 <span style="font-style: italic;"><br>
     14362
     14363
     14364
     14365
     14366
     14367
     14368 </span><font color="#000000">
     14369Alternatively, the user may add code to the user interface subroutine <a href="chapter_3.5.1.html#user_init_grid">user_init_grid</a>
     14370to allow further topography modes. </font>These require to explicitly set the<span style="font-weight: bold;"> </span><a href="#topography_grid_convention">topography_grid_convention</a>&nbsp;to either <span style="font-style: italic;">'cell_edge'</span> or <span style="font-style: italic;">'cell_center'</span>.<br>
     14371
     14372      <font color="#000000">
     14373
     14374
     14375
     14376
     14377 <br>
     14378
     14379
     14380
     14381
     14382
     14383
     14384
     14385Non-flat <span style="font-weight: bold;">topography</span>
     14386modes may assign a</font>
     14387kinematic sensible<font color="#000000"> <a href="chapter_4.1.html#wall_heatflux">wall_heatflux</a> at the five topography faces.</font><br>
     14388
     14389      <font color="#000000">
     14390
     14391
     14392
     14393
     14394 <br>
     14395
     14396
     14397
     14398
     14399
     14400
     14401
     14402All non-flat <span style="font-weight: bold;">topography</span>
     14403modes </font>require the use of <a href="#momentum_advec">momentum_advec</a>
     14404= <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a>
     14405= '<i>pw-scheme'</i>, <a href="chapter_4.2.html#psolver">psolver</a>
     14406/= <i>'sor</i><i>'</i>,
     14407      <i>&nbsp;</i><a href="#alpha_surface">alpha_surface</a>
     14408= 0.0,<span style="font-style: italic;"></span>&nbsp;<a style="" href="#galilei_transformation">galilei_transformation</a>
     14409= <span style="font-style: italic;">.F.</span>,&nbsp;<a href="#cloud_physics">cloud_physics&nbsp;</a> = <span style="font-style: italic;">.F.</span>,&nbsp; <a href="#cloud_droplets">cloud_droplets</a> = <span style="font-style: italic;">.F.</span>,&nbsp;&nbsp;<a href="#humidity">humidity</a> = <span style="font-style: italic;">.F.</span>, and <a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a> = .T..<br>
     14410
     14411
     14412
     14413
     14414
     14415
     14416
     14417      <font color="#000000"><br>
     14418
     14419
     14420
     14421
     14422
     14423
     14424
     14425Note that an inclined model domain requires the use of <span style="font-weight: bold;">topography</span> = <span style="font-style: italic;">'flat'</span> and a
     14426nonzero </font><a href="#alpha_surface">alpha_surface</a>.</td>
     14427
     14428
     14429
     14430
     14431
     14432
     14433
     14434    </tr>
     14435
     14436
     14437
     14438
     14439
     14440
     14441 <tr><td style="vertical-align: top;"><a name="topography_grid_convention"></a><span style="font-weight: bold;">topography_grid_</span><br style="font-weight: bold;"><span style="font-weight: bold;">convention</span></td><td style="vertical-align: top;">C*11</td><td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">default depends on value of <a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a>; see text for details</span></td><td>Convention for defining the&nbsp;topography grid.<br><br>Possible values are<br><ul><li><span style="font-style: italic;">'cell_edge':&nbsp;</span>the distance between cell edges defines the extent of topography. This setting is normally for <span style="font-style: italic;">generic topographies</span>, i.e. topographies that are constructed using length parameters. For example, <a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a> = <span style="font-style: italic;">'single_building'</span> is constructed using <a href="chapter_4.1.html#building_length_x">building_length_x</a> and <a href="chapter_4.1.html#building_length_y">building_length_y</a>.
     14442The advantage of this setting is that the actual size of generic
     14443topography is independent of the grid size, provided that the length
     14444parameters are an integer multiple of the grid lengths&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#dx">dx</a> and&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#dy">dy</a>. This is convenient&nbsp;for resolution parameter studies.</li><li><span style="font-style: italic;">'cell_center'</span><span style="font-style: italic;">:&nbsp;</span>the number of topography cells define the extent of topography. This setting is normally for <span style="font-style: italic;">rastered real topographies</span> derived from digital elevation models.&nbsp;For example, <a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a> = <span style="font-style: italic;">'read_from_file'</span> is constructed using&nbsp;the input file <a href="chapter_3.4.html#TOPOGRAPHY_DATA">TOPOGRAPHY_DATA</a><font color="#000000">.&nbsp;</font>The
     14445advantage of this setting is that the&nbsp;rastered topography cells of
     14446the input file are directly mapped to topography grid boxes in PALM. <span style="font-style: italic;"></span></li></ul>The example files&nbsp;<big><code>example_topo_file</code></big> and&nbsp;<big><code>example_building</code></big> in <big><code>trunk/EXAMPLES/</code></big>
     14447illustrate the difference between
     14448both approaches. Both examples simulate a single building and yield the
     14449same results. The former uses a rastered topography input file with <span style="font-style: italic;">'cell_center'</span> convention, the latter applies a generic topography with <span style="font-style: italic;">'cell_edge'</span> convention.<br><br>The default value is<br><ul><li><span style="font-style: italic;">'cell_edge' </span>if <a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a> = <span style="font-style: italic;">'single_building'</span> or <span style="font-style: italic;">'single_street_canyon'</span>,</li><li><span style="font-style: italic;">'cell_center'</span><span style="font-style: italic;"></span> if <a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a> = <span style="font-style: italic;">'read_from_file'</span>,</li><li><span style="font-style: italic;">none (' '</span> ) otherwise, leading to an abort if&nbsp;<span style="font-weight: bold;">topography_grid_convention</span> is not set.</li></ul>This means that <br><ul><li>For PALM simulations using a <span style="font-style: italic;">user-defined topography</span>, the<span style="font-weight: bold;"> topography_grid_convention</span> must be explicitly set to either <span style="font-style: italic;">'cell_edge'</span> or <span style="font-style: italic;">'cell_center'</span>.</li><li>For PALM simulations using a <span style="font-style: italic;">standard topography</span> <span style="font-style: italic;">('single_building'</span>, <span style="font-style: italic;">'single_street_canyon'</span> or <span style="font-style: italic;">'read_from_file')</span>, it is possible but not required to set the&nbsp; <span style="font-weight: bold;">topography_grid_convention</span> because appropriate default values apply.</li></ul></td></tr><tr>
     14450
     14451
     14452
     14453
     14454
     14455
     14456      <td style="vertical-align: top;"><a name="top_heatflux"></a><span style="font-weight: bold;">top_heatflux</span></td>
     14457
     14458
     14459
     14460
     14461
     14462
     14463      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     14464
     14465
     14466
     14467
     14468
     14469
     14470      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">no prescribed<br>
     14471
     14472
     14473
     14474
     14475
     14476
     14477
     14478heatflux</span></td>
     14479
     14480
     14481
     14482
     14483
     14484
     14485      <td style="vertical-align: top;">
     14486     
     14487     
     14488     
     14489     
     14490     
     14491     
     14492      <p>Kinematic
     14493sensible heat flux at the top boundary (in K m/s).&nbsp; </p>
     14494
     14495
     14496
     14497
     14498
     14499
     14500
     14501     
     14502     
     14503     
     14504     
     14505     
     14506     
     14507      <p>If a value is assigned to this parameter, the internal
     14508two-dimensional surface heat flux field <span style="font-family: monospace;">tswst</span> is
     14509initialized with the value of <span style="font-weight: bold;">top_heatflux</span>&nbsp;as
     14510top (horizontally homogeneous) boundary condition for the
     14511temperature equation. This additionally requires that a Neumann
     14512condition must be used for the potential temperature (see <a href="chapter_4.1.html#bc_pt_t">bc_pt_t</a>),
     14513because otherwise the resolved scale may contribute to
     14514the top flux so that a constant flux value cannot be guaranteed.<span style="font-style: italic;"></span>&nbsp;</p>
     14515
     14516
     14517
     14518
     14519
     14520
     14521
     14522     
     14523     
     14524     
     14525     
     14526     
     14527     
     14528      <p><span style="font-weight: bold;">Note:</span><br>
     14529
     14530
     14531
     14532
     14533
     14534
     14535The
     14536application of a top heat flux additionally requires the setting of
     14537initial parameter <a href="#use_top_fluxes">use_top_fluxes</a>
     14538= .T..<span style="font-style: italic;"></span><span style="font-weight: bold;"></span> </p>
     14539
     14540
     14541
     14542
     14543
     14544
     14545     
     14546     
     14547     
     14548     
     14549     
     14550     
     14551      <p>No
     14552Prandtl-layer is available at the top boundary so far.</p>
     14553
     14554
     14555
     14556
     14557
     14558
     14559     
     14560     
     14561     
     14562     
     14563     
     14564     
     14565      <p>See
     14566also <a href="#surface_heatflux">surface_heatflux</a>.</p>
     14567
     14568
     14569
     14570
     14571
     14572
     14573
     14574      </td>
     14575
     14576
     14577
     14578
     14579
     14580
     14581    </tr>
     14582
     14583
     14584
     14585
     14586
     14587
     14588    <tr>
     14589
     14590
     14591
     14592
     14593
     14594
     14595      <td style="vertical-align: top;"><a name="top_momentumflux_u"></a><span style="font-weight: bold;">top_momentumflux_u</span></td>
     14596
     14597
     14598
     14599
     14600
     14601
     14602      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     14603
     14604
     14605
     14606
     14607
     14608
     14609      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">no prescribed momentumflux</span></td>
     14610
     14611
     14612
     14613
     14614
     14615
     14616      <td style="vertical-align: top;">Momentum flux along x at the top boundary (in m2/s2).<br>
     14617
     14618
     14619
     14620
     14621
     14622
     14623     
     14624     
     14625     
     14626     
     14627     
     14628     
     14629      <p>If a value is assigned to this parameter, the internal
     14630two-dimensional u-momentum flux field <span style="font-family: monospace;">uswst</span> is
     14631initialized with the value of <span style="font-weight: bold;">top_momentumflux_u</span> as
     14632top (horizontally homogeneous) boundary condition for the u-momentum equation.</p>
     14633
     14634
     14635
     14636
     14637
     14638
     14639     
     14640     
     14641     
     14642     
     14643     
     14644     
     14645      <p><span style="font-weight: bold;">Notes:</span><br>
     14646
     14647
     14648
     14649
     14650
     14651
     14652The
     14653application of a top momentum flux additionally requires the setting of
     14654initial parameter <a href="chapter_4.1.html#use_top_fluxes">use_top_fluxes</a>
     14655= .T.. Setting of <span style="font-weight: bold;">top_momentumflux_u</span> requires setting of <a href="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</a> also.</p>
     14656
     14657
     14658
     14659
     14660
     14661
     14662     
     14663     
     14664     
     14665     
     14666     
     14667     
     14668      <p>A&nbsp;Neumann
     14669condition should be used for the u velocity component (see <a href="chapter_4.1.html#bc_uv_t">bc_uv_t</a>),
     14670because otherwise the resolved scale may contribute to
     14671the top flux so that a constant flux value cannot be guaranteed.<span style="font-style: italic;"></span>&nbsp;</p>
     14672
     14673
     14674
     14675
     14676
     14677
     14678
     14679      <span style="font-weight: bold;"></span>
     14680     
     14681     
     14682     
     14683     
     14684     
     14685     
     14686      <p>No
     14687Prandtl-layer is available at the top boundary so far.</p>
     14688
     14689
     14690
     14691
     14692
     14693
     14694     
     14695     
     14696     
     14697     
     14698     
     14699     
     14700      <p> The <a href="chapter_3.8.html">coupled</a> ocean parameter file&nbsp;<a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2">PARIN_O</font></a> should include dummy REAL value assignments to both <a href="chapter_4.1.html#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</a> and&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</a> (e.g.&nbsp;top_momentumflux_u = 0.0, top_momentumflux_v = 0.0) to enable the momentum flux coupling.</p>
     14701
     14702
     14703
     14704
     14705
     14706
     14707      </td>
     14708
     14709
     14710
     14711
     14712
     14713
     14714    </tr>
     14715
     14716
     14717
     14718
     14719
     14720
     14721    <tr>
     14722
     14723
     14724
     14725
     14726
     14727
     14728      <td style="vertical-align: top;"><a name="top_momentumflux_v"></a><span style="font-weight: bold;">top_momentumflux_v</span></td>
     14729
     14730
     14731
     14732
     14733
     14734
     14735      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     14736
     14737
     14738
     14739
     14740
     14741
     14742      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">no prescribed momentumflux</span></td>
     14743
     14744
     14745
     14746
     14747
     14748
     14749      <td style="vertical-align: top;">Momentum flux along y at the top boundary (in m2/s2).<br>
     14750
     14751
     14752
     14753
     14754
     14755
     14756     
     14757     
     14758     
     14759     
     14760     
     14761     
     14762      <p>If a value is assigned to this parameter, the internal
     14763two-dimensional v-momentum flux field <span style="font-family: monospace;">vswst</span> is
     14764initialized with the value of <span style="font-weight: bold;">top_momentumflux_v</span> as
     14765top (horizontally homogeneous) boundary condition for the v-momentum equation.</p>
     14766
     14767
     14768
     14769
     14770
     14771
     14772     
     14773     
     14774     
     14775     
     14776     
     14777     
     14778      <p><span style="font-weight: bold;">Notes:</span><br>
     14779
     14780
     14781
     14782
     14783
     14784
     14785The
     14786application of a top momentum flux additionally requires the setting of
     14787initial parameter <a href="chapter_4.1.html#use_top_fluxes">use_top_fluxes</a>
     14788= .T.. Setting of <span style="font-weight: bold;">top_momentumflux_v</span> requires setting of <a href="chapter_4.1.html#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</a> also.</p>
     14789
     14790
     14791
     14792
     14793
     14794
     14795     
     14796     
     14797     
     14798     
     14799     
     14800     
     14801      <p>A&nbsp;Neumann
     14802condition should be used for the v velocity component (see <a href="chapter_4.1.html#bc_uv_t">bc_uv_t</a>),
     14803because otherwise the resolved scale may contribute to
     14804the top flux so that a constant flux value cannot be guaranteed.<span style="font-style: italic;"></span>&nbsp;</p>
     14805
     14806
     14807
     14808
     14809
     14810
     14811
     14812      <span style="font-weight: bold;"></span>
     14813     
     14814     
     14815     
     14816     
     14817     
     14818     
     14819      <p>No
     14820Prandtl-layer is available at the top boundary so far.</p>
     14821
     14822
     14823
     14824
     14825
     14826
     14827     
     14828     
     14829     
     14830     
     14831     
     14832     
     14833      <p> The <a href="chapter_3.8.html">coupled</a> ocean parameter file&nbsp;<a href="chapter_3.4.html#PARIN"><font style="font-size: 10pt;" size="2">PARIN_O</font></a> should include dummy REAL value assignments to both <a href="chapter_4.1.html#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</a> and&nbsp;<a href="chapter_4.1.html#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</a> (e.g.&nbsp;top_momentumflux_u = 0.0, top_momentumflux_v = 0.0) to enable the momentum flux coupling.</p>
     14834
     14835
     14836
     14837
     14838
     14839
     14840      </td>
     14841
     14842
     14843
     14844
     14845
     14846
     14847    </tr>
     14848
     14849
     14850
     14851
     14852
     14853
     14854    <tr>
     14855
     14856
     14857
     14858
     14859
     14860
     14861      <td style="vertical-align: top;"><a name="top_salinityflux"></a><span style="font-weight: bold;">top_salinityflux</span></td>
     14862
     14863
     14864
     14865
     14866
     14867
     14868      <td style="vertical-align: top;">R</td>
     14869
     14870
     14871
     14872
     14873
     14874
     14875      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">no prescribed<br>
     14876
     14877
     14878
     14879
     14880
     14881
     14882
     14883salinityflux</span></td>
     14884
     14885
     14886
     14887
     14888
     14889
     14890      <td style="vertical-align: top;">
     14891     
     14892     
     14893     
     14894     
     14895     
     14896     
     14897      <p>Kinematic
     14898salinity flux at the top boundary, i.e. the sea surface (in psu m/s).&nbsp; </p>
     14899
     14900
     14901
     14902
     14903
     14904
     14905
     14906     
     14907     
     14908     
     14909     
     14910     
     14911     
     14912      <p>This parameter only comes into effect for ocean runs (see parameter <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>).</p>
     14913
     14914
     14915
     14916
     14917
     14918
     14919     
     14920     
     14921     
     14922     
     14923     
     14924     
     14925      <p>If a value is assigned to this parameter, the internal
     14926two-dimensional surface heat flux field <span style="font-family: monospace;">saswst</span> is
     14927initialized with the value of <span style="font-weight: bold;">top_salinityflux</span>&nbsp;as
     14928top (horizontally homogeneous) boundary condition for the salinity equation. This additionally requires that a Neumann
     14929condition must be used for the salinity (see <a href="chapter_4.1.html#bc_sa_t">bc_sa_t</a>),
     14930because otherwise the resolved scale may contribute to
     14931the top flux so that a constant flux value cannot be guaranteed.<span style="font-style: italic;"></span>&nbsp;</p>
     14932
     14933
     14934
     14935
     14936
     14937
     14938
     14939     
     14940     
     14941     
     14942     
     14943     
     14944     
     14945      <p><span style="font-weight: bold;">Note:</span><br>
     14946
     14947
     14948
     14949
     14950
     14951
     14952The
     14953application of a salinity flux at the model top additionally requires the setting of
     14954initial parameter <a href="chapter_4.1.html#use_top_fluxes">use_top_fluxes</a>
     14955= .T..<span style="font-style: italic;"></span><span style="font-weight: bold;"></span> </p>
     14956
     14957
     14958
     14959
     14960
     14961
     14962     
     14963     
     14964     
     14965     
     14966     
     14967     
     14968      <p>See
     14969also <a href="chapter_4.1.html#bottom_salinityflux">bottom_salinityflux</a>.</p>
     14970
     14971
     14972
     14973
     14974
     14975
     14976      </td>
     14977
     14978
     14979
     14980
     14981
     14982
     14983    </tr>
     14984
     14985
     14986
     14987
     14988
     14989
     14990    <tr><td style="vertical-align: top;"><a name="turbulent_inflow"></a><span style="font-weight: bold;">turbulent_inflow</span></td><td style="vertical-align: top;">L</td><td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.F.</span></td><td style="vertical-align: top;">Generates a turbulent inflow at side boundaries using a turbulence recycling method.<br><br>Turbulent inflow is realized using the turbulence recycling method from Lund et al. (1998, J. Comp. Phys., <span style="font-weight: bold;">140</span>, 233-258) modified by Kataoka and Mizuno (2002, Wind and Structures, <span style="font-weight: bold;">5</span>, 379-392).<br><br>A turbulent inflow requires Dirichlet conditions at the respective inflow boundary. <span style="font-weight: bold;">So far, a turbulent inflow is realized from the left (west) side only, i.e. </span><a style="font-weight: bold;" href="chapter_4.1.html#bc_lr">bc_lr</a><span style="font-weight: bold;">&nbsp;=</span><span style="font-style: italic; font-weight: bold;"> 'dirichlet/radiation'</span><span style="font-weight: bold;"> is required!</span><br><br>The initial (quasi-stationary) turbulence field should be generated by a precursor run and used by setting <a href="chapter_4.1.html#initializing_actions">initializing_actions</a> =<span style="font-style: italic;"> 'cyclic_fill'</span>.<br><br>The distance of the recycling plane from the inflow boundary can be set with parameter <a href="chapter_4.1.html#recycling_width">recycling_width</a>.
     14991The heigth above ground above which the turbulence signal is not used
     14992for recycling and the width of the layer within&nbsp;the magnitude of
     14993the turbulence signal is damped from 100% to 0% can be set with
     14994parameters <a href="chapter_4.1.html#inflow_damping_height">inflow_damping_height</a> and <a href="chapter_4.1.html#inflow_damping_width">inflow_damping_width</a>.<br><br>The detailed setup for a turbulent inflow is described in <a href="chapter_3.9.html">chapter 3.9</a>.</td></tr><tr><td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="u_bulk"></a>u_bulk</span></td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td><td>u-component of the predefined bulk velocity (in m/s).<br><br>This parameter comes into effect if <a href="#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</a> = <span style="font-style: italic;">.T.</span> and <a href="#conserve_volume_flow_mode">conserve_volume_flow_mode</a> = <span style="font-style: italic;">'bulk_velocity'</span>.</td></tr><tr>
     14995
     14996
     14997
     14998
     14999
     15000
     15001 <td style="vertical-align: top;">
     15002     
     15003     
     15004     
     15005     
     15006     
     15007     
     15008      <p><a name="ug_surface"></a><span style="font-weight: bold;">ug_surface</span></p>
     15009
     15010
     15011
     15012
     15013
     15014
     15015
     15016      </td>
     15017
     15018
     15019
     15020
     15021
     15022
     15023 <td style="vertical-align: top;">R<br>
     15024
     15025
     15026
     15027
     15028
     15029
     15030 </td>
     15031
     15032
     15033
     15034
     15035
     15036
     15037
     15038      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span><br>
     15039
     15040
     15041
     15042
     15043
     15044
     15045 </td>
     15046
     15047
     15048
     15049
     15050
     15051
     15052
     15053      <td style="vertical-align: top;">u-component of the
     15054geostrophic
     15055wind at the surface (in m/s).<br>
     15056
     15057
     15058
     15059
     15060
     15061
     15062 <br>
     15063
     15064
     15065
     15066
     15067
     15068
     15069
     15070This parameter assigns the value of the u-component of the geostrophic
     15071wind (ug) at the surface (k=0). Starting from this value, the initial
     15072vertical profile of the <br>
     15073
     15074
     15075
     15076
     15077
     15078
     15079
     15080u-component of the geostrophic wind is constructed with <a href="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</a>
     15081and <a href="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</a>.
     15082The
     15083profile constructed in that way is used for creating the initial
     15084vertical velocity profile of the 3d-model. Either it is applied, as it
     15085has been specified by the user (<a href="#initializing_actions">initializing_actions</a>
     15086= 'set_constant_profiles') or it is used for calculating a stationary
     15087boundary layer wind profile (<a href="#initializing_actions">initializing_actions</a>
     15088= 'set_1d-model_profiles'). If ug is constant with height (i.e. ug(k)=<span style="font-weight: bold;">ug_surface</span>)
     15089and&nbsp; has a large
     15090value, it is recommended to use a Galilei-transformation of the
     15091coordinate system, if possible (see <a href="#galilei_transformation">galilei_transformation</a>),
     15092in order to obtain larger time steps.<br>
     15093
     15094
     15095
     15096
     15097
     15098
     15099      <br>
     15100
     15101
     15102
     15103
     15104
     15105
     15106      <span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     15107
     15108
     15109
     15110
     15111
     15112
     15113In case of ocean runs (see <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>),
     15114this parameter gives the geostrophic velocity value (i.e. the pressure gradient) at the sea surface, which is
     15115at k=nzt. The profile is then constructed from the surface down to the
     15116bottom of the model.<br>
     15117
     15118
     15119
     15120
     15121
     15122
     15123 </td>
     15124
     15125
     15126
     15127
     15128
     15129
     15130 </tr>
     15131
     15132
     15133
     15134
     15135
     15136
     15137
     15138    <tr>
     15139
     15140
     15141
     15142
     15143
     15144
     15145 <td style="vertical-align: top;">
     15146     
     15147     
     15148     
     15149     
     15150     
     15151     
     15152      <p><a name="ug_vertical_gradient"></a><span style="font-weight: bold;">ug_vertical_gradient</span></p>
     15153
     15154
     15155
     15156
     15157
     15158
     15159
     15160      </td>
     15161
     15162
     15163
     15164
     15165
     15166
     15167 <td style="vertical-align: top;">R(10)<br>
     15168
     15169
     15170
     15171
     15172
     15173
     15174
     15175      </td>
     15176
     15177
     15178
     15179
     15180
     15181
     15182 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">10
     15183* 0.0</span><br>
     15184
     15185
     15186
     15187
     15188
     15189
     15190 </td>
     15191
     15192
     15193
     15194
     15195
     15196
     15197 <td style="vertical-align: top;">Gradient(s) of the initial
     15198profile of the&nbsp; u-component of the geostrophic wind (in
     151991/100s).<br>
     15200
     15201
     15202
     15203
     15204
     15205
     15206 <br>
     15207
     15208
     15209
     15210
     15211
     15212
     15213
     15214The gradient holds starting from the height level defined by <a href="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</a>
     15215(precisely: for all uv levels k where zu(k) &gt; <a href="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</a>,
     15216ug(k) is set: ug(k) = ug(k-1) + dzu(k) * <span style="font-weight: bold;">ug_vertical_gradient</span>)
     15217up to the top
     15218boundary or up to the next height level defined by <a href="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</a>.
     15219A
     15220total of 10 different gradients for 11 height intervals (10
     15221intervals&nbsp; if <a href="#ug_vertical_gradient_level">ug_vertical_gradient_level</a>(1)
     15222= 0.0) can be assigned. The surface geostrophic wind is assigned by <a href="#ug_surface">ug_surface</a>.<br>
     15223
     15224
     15225
     15226
     15227
     15228
     15229      <br>
     15230
     15231
     15232
     15233
     15234
     15235
     15236      <span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     15237
     15238
     15239
     15240
     15241
     15242
     15243In case of ocean runs (see <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>),
     15244the profile is constructed like described above, but starting from the
     15245sea surface (k=nzt) down to the bottom boundary of the model. Height
     15246levels have then to be given as negative values, e.g. <span style="font-weight: bold;">ug_vertical_gradient_level</span> = <span style="font-style: italic;">-500.0</span>, <span style="font-style: italic;">-1000.0</span>.<br>
     15247
     15248
     15249
     15250
     15251
     15252
     15253 </td>
     15254
     15255
     15256
     15257
     15258
     15259
     15260
     15261    </tr>
     15262
     15263
     15264
     15265
     15266
     15267
     15268 <tr>
     15269
     15270
     15271
     15272
     15273
     15274
     15275 <td style="vertical-align: top;">
     15276     
     15277     
     15278     
     15279     
     15280     
     15281     
     15282      <p><a name="ug_vertical_gradient_level"></a><span style="font-weight: bold;">ug_vertical_gradient_level</span></p>
     15283
     15284
     15285
     15286
     15287
     15288
     15289
     15290      </td>
     15291
     15292
     15293
     15294
     15295
     15296
     15297 <td style="vertical-align: top;">R(10)<br>
     15298
     15299
     15300
     15301
     15302
     15303
     15304
     15305      </td>
     15306
     15307
     15308
     15309
     15310
     15311
     15312 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">10
     15313* 0.0</span><br>
     15314
     15315
     15316
     15317
     15318
     15319
     15320 </td>
     15321
     15322
     15323
     15324
     15325
     15326
     15327 <td style="vertical-align: top;">Height level from which on the
     15328gradient defined by <a href="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</a>
     15329is effective (in m).<br>
     15330
     15331
     15332
     15333
     15334
     15335
     15336 <br>
     15337
     15338
     15339
     15340
     15341
     15342
     15343
     15344The height levels have to be assigned in ascending order. For the
     15345piecewise construction of a profile of the u-component of the
     15346geostrophic wind component (ug) see <a href="#ug_vertical_gradient">ug_vertical_gradient</a>.<br>
     15347
     15348
     15349
     15350
     15351
     15352
     15353      <br>
     15354
     15355
     15356
     15357
     15358
     15359
     15360      <span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     15361
     15362
     15363
     15364
     15365
     15366
     15367In case of ocean runs&nbsp;(see <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>), the (negative) height levels have to be assigned in descending order.</td>
     15368
     15369
     15370
     15371
     15372
     15373
     15374 </tr>
     15375
     15376
     15377
     15378
     15379
     15380
     15381 <tr>
     15382
     15383
     15384
     15385
     15386
     15387
     15388 <td style="vertical-align: top;">
     15389     
     15390     
     15391     
     15392     
     15393     
     15394     
     15395      <p><a name="ups_limit_e"></a><b>ups_limit_e</b></p>
     15396
     15397
     15398
     15399
     15400
     15401
     15402
     15403      </td>
     15404
     15405
     15406
     15407
     15408
     15409
     15410 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     15411
     15412
     15413
     15414
     15415
     15416
     15417
     15418      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     15419
     15420
     15421
     15422
     15423
     15424
     15425
     15426      <td style="vertical-align: top;">
     15427     
     15428     
     15429     
     15430     
     15431     
     15432     
     15433      <p>Subgrid-scale
     15434turbulent kinetic energy difference used as
     15435criterion for applying the upstream scheme when upstream-spline
     15436advection is switched on (in m<sup>2</sup>/s<sup>2</sup>).
     15437&nbsp; </p>
     15438
     15439
     15440
     15441
     15442
     15443
     15444 
     15445     
     15446     
     15447     
     15448     
     15449     
     15450     
     15451      <p>This variable steers the appropriate
     15452treatment of the
     15453advection of the subgrid-scale turbulent kinetic energy in case that
     15454the uptream-spline scheme is used . For further information see <a href="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</a>.&nbsp; </p>
     15455
     15456
     15457
     15458
     15459
     15460
     15461
     15462     
     15463     
     15464     
     15465     
     15466     
     15467     
     15468      <p>Only positive values are allowed for <b>ups_limit_e</b>.
     15469      </p>
     15470
     15471
     15472
     15473
     15474
     15475
     15476 </td>
     15477
     15478
     15479
     15480
     15481
     15482
     15483 </tr>
     15484
     15485
     15486
     15487
     15488
     15489
     15490 <tr>
     15491
     15492
     15493
     15494
     15495
     15496
     15497 <td style="vertical-align: top;">
     15498     
     15499     
     15500     
     15501     
     15502     
     15503     
     15504      <p><a name="ups_limit_pt"></a><b>ups_limit_pt</b></p>
     15505
     15506
     15507
     15508
     15509
     15510
     15511
     15512      </td>
     15513
     15514
     15515
     15516
     15517
     15518
     15519 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     15520
     15521
     15522
     15523
     15524
     15525
     15526
     15527      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     15528
     15529
     15530
     15531
     15532
     15533
     15534
     15535      <td style="vertical-align: top;">
     15536     
     15537     
     15538     
     15539     
     15540     
     15541     
     15542      <p>Temperature
     15543difference used as criterion for applying&nbsp;
     15544the upstream scheme when upstream-spline advection&nbsp; is
     15545switched on
     15546(in K).&nbsp; </p>
     15547
     15548
     15549
     15550
     15551
     15552
     15553 
     15554     
     15555     
     15556     
     15557     
     15558     
     15559     
     15560      <p>This criterion is used if the
     15561upstream-spline scheme is
     15562switched on (see <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a>).<br>
     15563
     15564
     15565
     15566
     15567
     15568
     15569
     15570If, for a given gridpoint, the absolute temperature difference with
     15571respect to the upstream
     15572grid point is smaller than the value given for <b>ups_limit_pt</b>,
     15573the upstream scheme is used for this gridpoint (by default, the
     15574upstream-spline scheme is always used). Reason: in case of a very small
     15575upstream gradient, the advection should cause only a very small
     15576tendency. However, in such situations the upstream-spline scheme may
     15577give wrong tendencies at a
     15578grid point due to spline overshooting, if simultaneously the downstream
     15579gradient is very large. In such cases it may be more reasonable to use
     15580the upstream scheme. The numerical diffusion caused by the upstream
     15581schme remains small as long as the upstream gradients are small.<br>
     15582
     15583
     15584
     15585
     15586
     15587
     15588
     15589      </p>
     15590
     15591
     15592
     15593
     15594
     15595
     15596 
     15597     
     15598     
     15599     
     15600     
     15601     
     15602     
     15603      <p>The percentage of grid points for which the
     15604upstream
     15605scheme is actually used, can be output as a time series with respect to
     15606the
     15607three directions in space with run parameter (see <a href="chapter_4.2.html#dt_dots">dt_dots</a>, the
     15608timeseries names in the NetCDF file are <i>'splptx'</i>, <i>'splpty'</i>,
     15609      <i>'splptz'</i>). The percentage
     15610of gridpoints&nbsp; should stay below a certain limit, however, it
     15611is
     15612not possible to give
     15613a general limit, since it depends on the respective flow.&nbsp; </p>
     15614
     15615
     15616
     15617
     15618
     15619
     15620
     15621     
     15622     
     15623     
     15624     
     15625     
     15626     
     15627      <p>Only positive values are permitted for <b>ups_limit_pt</b>.<br>
     15628
     15629
     15630
     15631
     15632
     15633
     15634
     15635      </p>
     15636
     15637
     15638
     15639
     15640
     15641
     15642
     15643A more effective control of
     15644the &ldquo;overshoots&rdquo; can be achieved with parameter <a href="#cut_spline_overshoot">cut_spline_overshoot</a>.
     15645      </td>
     15646
     15647
     15648
     15649
     15650
     15651
     15652 </tr>
     15653
     15654
     15655
     15656
     15657
     15658
     15659 <tr>
     15660
     15661
     15662
     15663
     15664
     15665
     15666 <td style="vertical-align: top;">
     15667     
     15668     
     15669     
     15670     
     15671     
     15672     
     15673      <p><a name="ups_limit_u"></a><b>ups_limit_u</b></p>
     15674
     15675
     15676
     15677
     15678
     15679
     15680
     15681      </td>
     15682
     15683
     15684
     15685
     15686
     15687
     15688 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     15689
     15690
     15691
     15692
     15693
     15694
     15695
     15696      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     15697
     15698
     15699
     15700
     15701
     15702
     15703
     15704      <td style="vertical-align: top;">
     15705     
     15706     
     15707     
     15708     
     15709     
     15710     
     15711      <p>Velocity
     15712difference (u-component) used as criterion for
     15713applying the upstream scheme
     15714when upstream-spline advection is switched on (in m/s).&nbsp; </p>
     15715
     15716
     15717
     15718
     15719
     15720
     15721
     15722     
     15723     
     15724     
     15725     
     15726     
     15727     
     15728      <p>This variable steers the appropriate treatment of the
     15729advection of the u-velocity-component in case that the upstream-spline
     15730scheme is used. For further
     15731information see <a href="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</a>.&nbsp;
     15732      </p>
     15733
     15734
     15735
     15736
     15737
     15738
     15739 
     15740     
     15741     
     15742     
     15743     
     15744     
     15745     
     15746      <p>Only positive values are permitted for <b>ups_limit_u</b>.</p>
     15747
     15748
     15749
     15750
     15751
     15752
     15753
     15754      </td>
     15755
     15756
     15757
     15758
     15759
     15760
     15761 </tr>
     15762
     15763
     15764
     15765
     15766
     15767
     15768 <tr>
     15769
     15770
     15771
     15772
     15773
     15774
     15775 <td style="vertical-align: top;">
     15776     
     15777     
     15778     
     15779     
     15780     
     15781     
     15782      <p><a name="ups_limit_v"></a><b>ups_limit_v</b></p>
     15783
     15784
     15785
     15786
     15787
     15788
     15789
     15790      </td>
     15791
     15792
     15793
     15794
     15795
     15796
     15797 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     15798
     15799
     15800
     15801
     15802
     15803
     15804
     15805      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     15806
     15807
     15808
     15809
     15810
     15811
     15812
     15813      <td style="vertical-align: top;">
     15814     
     15815     
     15816     
     15817     
     15818     
     15819     
     15820      <p>Velocity
     15821difference (v-component) used as criterion for
     15822applying the upstream scheme
     15823when upstream-spline advection is switched on (in m/s).&nbsp; </p>
     15824
     15825
     15826
     15827
     15828
     15829
     15830
     15831     
     15832     
     15833     
     15834     
     15835     
     15836     
     15837      <p>This variable steers the appropriate treatment of the
     15838advection of the v-velocity-component in case that the upstream-spline
     15839scheme is used. For further
     15840information see <a href="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</a>.&nbsp;
     15841      </p>
     15842
     15843
     15844
     15845
     15846
     15847
     15848 
     15849     
     15850     
     15851     
     15852     
     15853     
     15854     
     15855      <p>Only positive values are permitted for <b>ups_limit_v</b>.</p>
     15856
     15857
     15858
     15859
     15860
     15861
     15862
     15863      </td>
     15864
     15865
     15866
     15867
     15868
     15869
     15870 </tr>
     15871
     15872
     15873
     15874
     15875
     15876
     15877 <tr>
     15878
     15879
     15880
     15881
     15882
     15883
     15884 <td style="vertical-align: top;">
     15885     
     15886     
     15887     
     15888     
     15889     
     15890     
     15891      <p><a name="ups_limit_w"></a><b>ups_limit_w</b></p>
     15892
     15893
     15894
     15895
     15896
     15897
     15898
     15899      </td>
     15900
     15901
     15902
     15903
     15904
     15905
     15906 <td style="vertical-align: top;">R</td>
     15907
     15908
     15909
     15910
     15911
     15912
     15913
     15914      <td style="vertical-align: top;"><i>0.0</i></td>
     15915
     15916
     15917
     15918
     15919
     15920
     15921
     15922      <td style="vertical-align: top;">
     15923     
     15924     
     15925     
     15926     
     15927     
     15928     
     15929      <p>Velocity
     15930difference (w-component) used as criterion for
     15931applying the upstream scheme
     15932when upstream-spline advection is switched on (in m/s).&nbsp; </p>
     15933
     15934
     15935
     15936
     15937
     15938
     15939
     15940     
     15941     
     15942     
     15943     
     15944     
     15945     
     15946      <p>This variable steers the appropriate treatment of the
     15947advection of the w-velocity-component in case that the upstream-spline
     15948scheme is used. For further
     15949information see <a href="#ups_limit_pt">ups_limit_pt</a>.&nbsp;
     15950      </p>
     15951
     15952
     15953
     15954
     15955
     15956
     15957 
     15958     
     15959     
     15960     
     15961     
     15962     
     15963     
     15964      <p>Only positive values are permitted for <b>ups_limit_w</b>.</p>
     15965
     15966
     15967
     15968
     15969
     15970
     15971
     15972      </td>
     15973
     15974
     15975
     15976
     15977
     15978
     15979 </tr>
     15980
     15981
     15982
     15983
     15984
     15985
     15986 <tr>
     15987
     15988
     15989
     15990
     15991
     15992
     15993 <td style="vertical-align: top;">
     15994     
     15995     
     15996     
     15997     
     15998     
     15999     
     16000      <p><a name="use_surface_fluxes"></a><b>use_surface_fluxes</b></p>
     16001
     16002
     16003
     16004
     16005
     16006
     16007
     16008      </td>
     16009
     16010
     16011
     16012
     16013
     16014
     16015 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     16016
     16017
     16018
     16019
     16020
     16021
     16022
     16023      <td style="vertical-align: top;"><i>.F.</i></td>
     16024
     16025
     16026
     16027
     16028
     16029
     16030
     16031      <td style="vertical-align: top;">
     16032     
     16033     
     16034     
     16035     
     16036     
     16037     
     16038      <p>Parameter to
     16039steer the treatment of the subgrid-scale vertical
     16040fluxes within the diffusion terms at k=1 (bottom boundary).<br>
     16041
     16042
     16043
     16044
     16045
     16046
     16047 </p>
     16048
     16049
     16050
     16051
     16052
     16053
     16054
     16055     
     16056     
     16057     
     16058     
     16059     
     16060     
     16061      <p>By default, the near-surface subgrid-scale fluxes are
     16062parameterized (like in the remaining model domain) using the gradient
     16063approach. If <b>use_surface_fluxes</b>
     16064= <i>.TRUE.</i>, the user-assigned surface fluxes are used
     16065instead
     16066(see <a href="#surface_heatflux">surface_heatflux</a>,
     16067      <a href="#surface_waterflux">surface_waterflux</a>
     16068and <a href="#surface_scalarflux">surface_scalarflux</a>)
     16069      <span style="font-weight: bold;">or</span> the
     16070surface fluxes are
     16071calculated via the Prandtl layer relation (depends on the bottom
     16072boundary conditions, see <a href="#bc_pt_b">bc_pt_b</a>,
     16073      <a href="#bc_q_b">bc_q_b</a>
     16074and <a href="#bc_s_b">bc_s_b</a>).<br>
     16075
     16076
     16077
     16078
     16079
     16080
     16081 </p>
     16082
     16083
     16084
     16085
     16086
     16087
     16088
     16089     
     16090     
     16091     
     16092     
     16093     
     16094     
     16095      <p><b>use_surface_fluxes</b>
     16096is automatically set <i>.TRUE.</i>, if a Prandtl layer is
     16097used (see <a href="#prandtl_layer">prandtl_layer</a>).&nbsp;
     16098      </p>
     16099
     16100
     16101
     16102
     16103
     16104
     16105 
     16106     
     16107     
     16108     
     16109     
     16110     
     16111     
     16112      <p>The user may prescribe the surface fluxes at the
     16113bottom
     16114boundary without using a Prandtl layer by setting <span style="font-weight: bold;">use_surface_fluxes</span> =
     16115      <span style="font-style: italic;">.T.</span> and <span style="font-weight: bold;">prandtl_layer</span> = <span style="font-style: italic;">.F.</span>. If , in this
     16116case, the
     16117momentum flux (u<sub>*</sub><sup>2</sup>)
     16118should also be prescribed,
     16119the user must assign an appropriate value within the user-defined code.</p>
     16120
     16121
     16122
     16123
     16124
     16125
     16126
     16127      </td>
     16128
     16129
     16130
     16131
     16132
     16133
     16134 </tr>
     16135
     16136
     16137
     16138
     16139
     16140
     16141 <tr>
     16142
     16143
     16144
     16145
     16146
     16147
     16148      <td style="vertical-align: top;"><a name="use_top_fluxes"></a><span style="font-weight: bold;">use_top_fluxes</span></td>
     16149
     16150
     16151
     16152
     16153
     16154
     16155      <td style="vertical-align: top;">L</td>
     16156
     16157
     16158
     16159
     16160
     16161
     16162      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">.F.</span></td>
     16163
     16164
     16165
     16166
     16167
     16168
     16169      <td style="vertical-align: top;">
     16170     
     16171     
     16172     
     16173     
     16174     
     16175     
     16176      <p>Parameter to steer
     16177the treatment of the subgrid-scale vertical
     16178fluxes within the diffusion terms at k=nz (top boundary).</p>
     16179
     16180
     16181
     16182
     16183
     16184
     16185     
     16186     
     16187     
     16188     
     16189     
     16190     
     16191      <p>By
     16192default, the fluxes at nz are calculated using the gradient approach.
     16193If <b>use_top_fluxes</b>
     16194= <i>.TRUE.</i>, the user-assigned top fluxes are used
     16195instead
     16196(see <a href="chapter_4.1.html#top_heatflux">top_heatflux</a>, <a href="#top_momentumflux_u">top_momentumflux_u</a>, <a href="#top_momentumflux_v">top_momentumflux_v</a>, <a href="#top_salinityflux">top_salinityflux</a>).</p>
     16197
     16198
     16199
     16200
     16201
     16202
     16203     
     16204     
     16205     
     16206     
     16207     
     16208     
     16209      <p>Currently, no value for the latent heatflux can be assigned. In case of <span style="font-weight: bold;">use_top_fluxes</span> = <span style="font-style: italic;">.TRUE.</span>, the latent
     16210heat flux at the top will be automatically set to zero.</p>
     16211
     16212
     16213
     16214
     16215
     16216
     16217      </td>
     16218
     16219
     16220
     16221
     16222
     16223
     16224    </tr>
     16225
     16226
     16227
     16228
     16229
     16230
     16231    <tr>
     16232
     16233
     16234
     16235
     16236
     16237
     16238
     16239      <td style="vertical-align: top;">
     16240     
     16241     
     16242     
     16243     
     16244     
     16245     
     16246      <p><a name="use_ug_for_galilei_tr"></a><b>use_ug_for_galilei_tr</b></p>
     16247
     16248
     16249
     16250
     16251
     16252
     16253
     16254      </td>
     16255
     16256
     16257
     16258
     16259
     16260
     16261 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     16262
     16263
     16264
     16265
     16266
     16267
     16268
     16269      <td style="vertical-align: top;"><i>.T.</i></td>
     16270
     16271
     16272
     16273
     16274
     16275
     16276
     16277      <td style="vertical-align: top;">
     16278     
     16279     
     16280     
     16281     
     16282     
     16283     
     16284      <p>Switch to
     16285determine the translation velocity in case that a
     16286Galilean transformation is used.<br>
     16287
     16288
     16289
     16290
     16291
     16292
     16293 </p>
     16294
     16295
     16296
     16297
     16298
     16299
     16300 
     16301     
     16302     
     16303     
     16304     
     16305     
     16306     
     16307      <p>In
     16308case of a Galilean transformation (see <a href="#galilei_transformation">galilei_transformation</a>),
     16309      <b>use_ug_for_galilei_tr</b>
     16310= <i>.T.</i>&nbsp; ensures
     16311that the coordinate system is translated with the geostrophic windspeed.<br>
     16312
     16313
     16314
     16315
     16316
     16317
     16318
     16319      </p>
     16320
     16321
     16322
     16323
     16324
     16325
     16326 
     16327     
     16328     
     16329     
     16330     
     16331     
     16332     
     16333      <p>Alternatively, with <b>use_ug_for_galilei_tr</b>
     16334= <i>.F</i>.,
     16335the
     16336geostrophic wind can be replaced as translation speed by the (volume)
     16337averaged velocity. However, in this case the user must be aware of fast
     16338growing gravity waves, so this
     16339choice is usually not recommended!</p>
     16340
     16341
     16342
     16343
     16344
     16345
     16346 </td>
     16347
     16348
     16349
     16350
     16351
     16352
     16353 </tr>
     16354
     16355
     16356
     16357
     16358
     16359
     16360 <tr>
     16361
     16362
     16363
     16364
     16365
     16366
     16367      <td align="left" valign="top"><a name="use_upstream_for_tke"></a><span style="font-weight: bold;">use_upstream_for_tke</span></td>
     16368
     16369
     16370
     16371
     16372
     16373
     16374      <td align="left" valign="top">L</td>
     16375
     16376
     16377
     16378
     16379
     16380
     16381      <td align="left" valign="top"><span style="font-style: italic;">.F.</span></td>
     16382
     16383
     16384
     16385
     16386
     16387
     16388      <td align="left" valign="top">Parameter to choose the
     16389advection/timestep scheme to be used for the subgrid-scale TKE.<br>
     16390
     16391
     16392
     16393
     16394
     16395
     16396      <br>
     16397
     16398
     16399
     16400
     16401
     16402
     16403By
     16404default, the advection scheme and the timestep scheme to be used for
     16405the subgrid-scale TKE are set by the initialization parameters <a href="#scalar_advec">scalar_advec</a> and <a href="#timestep_scheme">timestep_scheme</a>,
     16406respectively. <span style="font-weight: bold;">use_upstream_for_tke</span>
     16407= <span style="font-style: italic;">.T.</span>
     16408forces the Euler-scheme and the upstream-scheme to be used as timestep
     16409scheme and advection scheme, respectively. By these methods, the strong
     16410(artificial) near-surface vertical gradients of the subgrid-scale TKE
     16411are significantly reduced. This is required when subgrid-scale
     16412velocities are used for advection of particles (see particle package
     16413parameter <a href="chapter_4.2.html#use_sgs_for_particles">use_sgs_for_particles</a>).</td>
     16414
     16415
     16416
     16417
     16418
     16419
     16420    </tr>
     16421
     16422
     16423
     16424
     16425
     16426
     16427    <tr><td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="v_bulk"></a>v_bulk</span></td><td style="vertical-align: top;">R</td><td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span></td><td>v-component of the predefined bulk velocity (in m/s).<br><br>This parameter comes into effect if <a href="chapter_4.1.html#conserve_volume_flow">conserve_volume_flow</a> = <span style="font-style: italic;">.T.</span> and <a href="chapter_4.1.html#conserve_volume_flow_mode">conserve_volume_flow_mode</a> = <span style="font-style: italic;">'bulk_velocity'</span>.</td></tr><tr>
     16428
     16429
     16430
     16431
     16432
     16433
     16434
     16435      <td style="vertical-align: top;">
     16436     
     16437     
     16438     
     16439     
     16440     
     16441     
     16442      <p><a name="vg_surface"></a><span style="font-weight: bold;">vg_surface</span></p>
     16443
     16444
     16445
     16446
     16447
     16448
     16449
     16450      </td>
     16451
     16452
     16453
     16454
     16455
     16456
     16457 <td style="vertical-align: top;">R<br>
     16458
     16459
     16460
     16461
     16462
     16463
     16464 </td>
     16465
     16466
     16467
     16468
     16469
     16470
     16471
     16472      <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">0.0</span><br>
     16473
     16474
     16475
     16476
     16477
     16478
     16479 </td>
     16480
     16481
     16482
     16483
     16484
     16485
     16486
     16487      <td style="vertical-align: top;">v-component of the
     16488geostrophic
     16489wind at the surface (in m/s).<br>
     16490
     16491
     16492
     16493
     16494
     16495
     16496 <br>
     16497
     16498
     16499
     16500
     16501
     16502
     16503
     16504This parameter assigns the value of the v-component of the geostrophic
     16505wind (vg) at the surface (k=0). Starting from this value, the initial
     16506vertical profile of the <br>
     16507
     16508
     16509
     16510
     16511
     16512
     16513
     16514v-component of the geostrophic wind is constructed with <a href="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</a>
     16515and <a href="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</a>.
     16516The
     16517profile
     16518constructed in that way is used for creating the initial vertical
     16519velocity profile of the 3d-model. Either it is applied, as it has been
     16520specified by the user (<a href="#initializing_actions">initializing_actions</a>
     16521= 'set_constant_profiles')
     16522or it is used for calculating a stationary boundary layer wind profile
     16523(<a href="#initializing_actions">initializing_actions</a>
     16524=
     16525'set_1d-model_profiles'). If vg is constant
     16526with height (i.e. vg(k)=<span style="font-weight: bold;">vg_surface</span>)
     16527and&nbsp; has a large value, it is
     16528recommended to use a Galilei-transformation of the coordinate system,
     16529if possible (see <a href="#galilei_transformation">galilei_transformation</a>),
     16530in order to obtain larger
     16531time steps.<br>
     16532
     16533
     16534
     16535
     16536
     16537
     16538      <br>
     16539
     16540
     16541
     16542
     16543
     16544
     16545      <span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     16546
     16547
     16548
     16549
     16550
     16551
     16552In case of ocean runs (see <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>),
     16553this parameter gives the geostrophic velocity value (i.e. the pressure gradient) at the sea surface, which is
     16554at k=nzt. The profile is then constructed from the surface down to the
     16555bottom of the model.</td>
     16556
     16557
     16558
     16559
     16560
     16561
     16562 </tr>
     16563
     16564
     16565
     16566
     16567
     16568
     16569 <tr>
     16570
     16571
     16572
     16573
     16574
     16575
     16576 <td style="vertical-align: top;">
     16577     
     16578     
     16579     
     16580     
     16581     
     16582     
     16583      <p><a name="vg_vertical_gradient"></a><span style="font-weight: bold;">vg_vertical_gradient</span></p>
     16584
     16585
     16586
     16587
     16588
     16589
     16590
     16591      </td>
     16592
     16593
     16594
     16595
     16596
     16597
     16598 <td style="vertical-align: top;">R(10)<br>
     16599
     16600
     16601
     16602
     16603
     16604
     16605
     16606      </td>
     16607
     16608
     16609
     16610
     16611
     16612
     16613 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">10
     16614* 0.0</span><br>
     16615
     16616
     16617
     16618
     16619
     16620
     16621 </td>
     16622
     16623
     16624
     16625
     16626
     16627
     16628 <td style="vertical-align: top;">Gradient(s) of the initial
     16629profile of the&nbsp; v-component of the geostrophic wind (in
     166301/100s).<br>
     16631
     16632
     16633
     16634
     16635
     16636
     16637 <br>
     16638
     16639
     16640
     16641
     16642
     16643
     16644
     16645The gradient holds starting from the height level defined by <a href="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</a>
     16646(precisely: for all uv levels k where zu(k)
     16647&gt; <a href="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</a>,
     16648vg(k) is set: vg(k) = vg(k-1) + dzu(k)
     16649* <span style="font-weight: bold;">vg_vertical_gradient</span>)
     16650up to
     16651the top boundary or up to the next height
     16652level defined by <a href="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</a>.
     16653A total of 10 different
     16654gradients for 11 height intervals (10 intervals&nbsp; if <a href="#vg_vertical_gradient_level">vg_vertical_gradient_level</a>(1)
     16655=
     166560.0) can be assigned. The surface
     16657geostrophic wind is assigned by <a href="#vg_surface">vg_surface</a>.<br>
     16658
     16659
     16660
     16661
     16662
     16663
     16664      <br>
     16665
     16666
     16667
     16668
     16669
     16670
     16671      <span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     16672
     16673
     16674
     16675
     16676
     16677
     16678In case of ocean runs (see <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>),
     16679the profile is constructed like described above, but starting from the
     16680sea surface (k=nzt) down to the bottom boundary of the model. Height
     16681levels have then to be given as negative values, e.g. <span style="font-weight: bold;">vg_vertical_gradient_level</span> = <span style="font-style: italic;">-500.0</span>, <span style="font-style: italic;">-1000.0</span>.</td>
     16682
     16683
     16684
     16685
     16686
     16687
     16688
     16689    </tr>
     16690
     16691
     16692
     16693
     16694
     16695
     16696 <tr>
     16697
     16698
     16699
     16700
     16701
     16702
     16703 <td style="vertical-align: top;">
     16704     
     16705     
     16706     
     16707     
     16708     
     16709     
     16710      <p><a name="vg_vertical_gradient_level"></a><span style="font-weight: bold;">vg_vertical_gradient_level</span></p>
     16711
     16712
     16713
     16714
     16715
     16716
     16717
     16718      </td>
     16719
     16720
     16721
     16722
     16723
     16724
     16725 <td style="vertical-align: top;">R(10)<br>
     16726
     16727
     16728
     16729
     16730
     16731
     16732
     16733      </td>
     16734
     16735
     16736
     16737
     16738
     16739
     16740 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">10
     16741* 0.0</span><br>
     16742
     16743
     16744
     16745
     16746
     16747
     16748 </td>
     16749
     16750
     16751
     16752
     16753
     16754
     16755 <td style="vertical-align: top;">Height level from which on the
     16756gradient defined by <a href="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</a>
     16757is effective (in m).<br>
     16758
     16759
     16760
     16761
     16762
     16763
     16764 <br>
     16765
     16766
     16767
     16768
     16769
     16770
     16771
     16772The height levels have to be assigned in ascending order. For the
     16773piecewise construction of a profile of the v-component of the
     16774geostrophic wind component (vg) see <a href="#vg_vertical_gradient">vg_vertical_gradient</a>.<br>
     16775
     16776
     16777
     16778
     16779
     16780
     16781      <br>
     16782
     16783
     16784
     16785
     16786
     16787
     16788      <span style="font-weight: bold;">Attention:</span><br>
     16789
     16790
     16791
     16792
     16793
     16794
     16795In case of ocean runs&nbsp;(see <a href="chapter_4.1.html#ocean">ocean</a>), the (negative) height levels have to be assigned in descending order.</td>
     16796
     16797
     16798
     16799
     16800
     16801
     16802
     16803    </tr>
     16804
     16805
     16806
     16807
     16808
     16809
     16810 <tr>
     16811
     16812
     16813
     16814
     16815
     16816
     16817 <td style="vertical-align: top;">
     16818     
     16819     
     16820     
     16821     
     16822     
     16823     
     16824      <p><a name="wall_adjustment"></a><b>wall_adjustment</b></p>
     16825
     16826
     16827
     16828
     16829
     16830
     16831
     16832      </td>
     16833
     16834
     16835
     16836
     16837
     16838
     16839 <td style="vertical-align: top;">L</td>
     16840
     16841
     16842
     16843
     16844
     16845
     16846
     16847      <td style="vertical-align: top;"><i>.T.</i></td>
     16848
     16849
     16850
     16851
     16852
     16853
     16854
     16855      <td style="vertical-align: top;">
     16856     
     16857     
     16858     
     16859     
     16860     
     16861     
     16862      <p>Parameter to
     16863restrict the mixing length in the vicinity of the
     16864bottom
     16865boundary (and near vertical walls of a non-flat <a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a>).&nbsp; </p>
     16866
     16867
     16868
     16869
     16870
     16871
     16872 
     16873     
     16874     
     16875     
     16876     
     16877     
     16878     
     16879      <p>With <b>wall_adjustment</b>
     16880= <i>.TRUE., </i>the mixing
     16881length is limited to a maximum of&nbsp; 1.8 * z. This condition
     16882typically affects only the
     16883first grid points above the bottom boundary.</p>
     16884
     16885
     16886     
     16887     
     16888      <p>In case of&nbsp; a non-flat <a href="chapter_4.1.html#topography">topography</a> the respective horizontal distance from vertical walls is used.</p>
     16889
     16890
     16891
     16892
     16893
     16894
     16895 </td>
     16896
     16897
     16898
     16899
     16900
     16901
     16902 </tr>
     16903
     16904
     16905
     16906
     16907
     16908
     16909
     16910    <tr>
     16911
     16912
     16913
     16914
     16915
     16916
     16917 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-weight: bold;"><a name="wall_heatflux"></a>wall_heatflux</span></td>
     16918
     16919
     16920
     16921
     16922
     16923
     16924
     16925      <td style="vertical-align: top;">R(5)</td>
     16926
     16927
     16928
     16929
     16930
     16931
     16932 <td style="vertical-align: top;"><span style="font-style: italic;">5 * 0.0</span></td>
     16933
     16934
     16935
     16936
     16937
     16938
     16939 <td>Prescribed
     16940kinematic sensible heat flux in K m/s
     16941at the five topography faces:<br>
     16942
     16943
     16944
     16945
     16946
     16947
     16948 <br>
     16949
     16950
     16951
     16952
     16953
     16954
     16955 
     16956     
     16957     
     16958     
     16959     
     16960     
     16961     
     16962      <div style="margin-left: 40px;"><span style="font-weight: bold;">wall_heatflux(0)&nbsp;&nbsp;
     16963&nbsp;</span>top face<br>
     16964
     16965
     16966
     16967
     16968
     16969
     16970 <span style="font-weight: bold;">wall_heatflux(1)&nbsp;&nbsp;&nbsp;
     16971      </span>left face<br>
     16972
     16973
     16974
     16975
     16976
     16977
     16978 <span style="font-weight: bold;">wall_heatflux(2)&nbsp;&nbsp;&nbsp;
     16979      </span>right face<br>
     16980
     16981
     16982
     16983
     16984
     16985
     16986 <span style="font-weight: bold;">wall_heatflux(3)&nbsp;&nbsp;&nbsp;
     16987      </span>south face<br>
     16988
     16989
     16990
     16991
     16992
     16993
     16994 <span style="font-weight: bold;">wall_heatflux(4)&nbsp;&nbsp;&nbsp;
     16995      </span>north face</div>
     16996
     16997
     16998
     16999
     17000
     17001
     17002 <br>
     17003
     17004
     17005
     17006
     17007
     17008
     17009
     17010This parameter applies only in case of a non-flat <a href="#topography">topography</a>.&nbsp;The
     17011parameter <a href="#random_heatflux">random_heatflux</a>
     17012can be used to impose random perturbations on the internal
     17013two-dimensional surface heat
     17014flux field <span style="font-style: italic;">shf</span>
     17015that is composed of <a href="#surface_heatflux">surface_heatflux</a>
     17016at the bottom surface and <span style="font-weight: bold;">wall_heatflux(0)</span>
     17017at the topography top face.&nbsp;</td>
     17018
     17019
     17020
     17021
     17022
     17023
     17024 </tr>
     17025
     17026
     17027
     17028
     17029
     17030
     17031 
     17032 
     17033 
     17034 
     17035 
     17036 
     17037 
     17038  </tbody>
     17039</table>
     17040
     17041
     17042
     17043
     17044
     17045
     17046<br>
     17047
     17048
     17049
     17050
     17051
     17052
     17053
     17054<p style="line-height: 100%;"><br>
     17055
     17056
     17057
     17058
     17059
     17060
     17061<font color="#000080"><font color="#000080"><a href="chapter_4.0.html"><font color="#000080"><img name="Grafik1" src="left.gif" align="bottom" border="2" height="32" width="32"></font></a><a href="index.html"><font color="#000080"><img name="Grafik2" src="up.gif" align="bottom" border="2" height="32" width="32"></font></a><a href="chapter_4.2.html"><font color="#000080"><img name="Grafik3" src="right.gif" align="bottom" border="2" height="32" width="32"></font></a></font></font></p>
     17062
     17063
     17064
     17065
     17066
     17067
     17068
     17069<p style="line-height: 100%;"><i>Last
     17070change:&nbsp;</i> $Id$ </p>
     17071
     17072
     17073
     17074
     17075
     17076
     17077
     17078<br>
     17079
     17080
     17081
     17082
     17083
     17084
     17085<br>
     17086
     17087
     17088
     17089
     17090
     17091
     17092
     17093</body></html>
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.