LCOV - code coverage report
Current view: | top level - physics/clubb/src/CLUBB_core - index_mapping.F90 (source / functions) |  |  | Hit | Total | Coverage
Test: | coverage.info |  | Lines: | 0 | 63 | 0.0 %
Date: | 2024-12-17 17:57:11 |  | Functions: | 0 | 5 | 0.0 %

              Line data    Source code
           1             : !---------------------------------------------------------------------------
           2             : ! $Id$
           3             : !===============================================================================
           4             : module index_mapping
           5             :
           6             :   ! Description:
           7             :   ! Functions to map back and forth between the PDF arrays and the hydrometeor
           8             :   ! arrays.
           9             :
          10             :   ! The “iiPDF” indices are used to index all PDF variates, including all
          11             :   ! hydrometeor variates.
          12             :   ! The “ii” indices are used to index hydrometeor arrays.
          13             :   ! The “ii” variates are a subset of the “iiPDF” variates.
          14             :   ! Conversions between the two sets of indices are done by the
          15             :   ! functions pdf2hydromet_idx and hydromet2pdf_idx below.
          16             :   !
          17             :   ! ------------------------------------------------------------------------
          18             :   !
          19             :   ! iiPDF indices:
          20             :   !
          21             :   ! Included indices:
          22             :   ! iiPDF_chi, iiPDF_eta, iiPDF_w, iiPDF_Ncn, iiPDF_rr, & all other hydrometeors
          23             :   !
          24             :   ! Number of indices:  pdf_dim
          25             :   !
          26             :   ! Examples of arrays dimensioned by pdf_dim:
          27             :   ! mu_x_1_n, corr_array_n_cloud, . . .
          28             :   !
          29             :   ! Declared as module variables in module array_index
          30             :   !
          31             :   ! Initialized in subroutine setup_pdf_indices
          32             :   !
          33             :   ! ----------------------------------------------------------------------
          34             :   !
          35             :   ! ii indices:
          36             :   !
          37             :   ! Included indices:
          38             :   ! iirr, iiNr, iiri, iiNi, iirs, iiNs, iirg, iiNg
          39             :   !
          40             :   ! Number of indices:  hydromet_dim
          41             :   !
          42             :   ! Examples of arrays dimensioned by hydromet_dim:
          43             :   ! hydromet, wphydrometp, . . .
          44             :   !
          45             :   ! Declared as module variables in module array_index.
          46             :   !
          47             :   ! Initialized in subroutine init_microphys
          48             :   !
          49             :   ! -----------------------------------------------------------------------
          50             :   !
          51             :   ! References:
          52             :   !   None
          53             :   !-------------------------------------------------------------------------
          54             :
          55             :   implicit none
          56             :
          57             :   private ! Default Scope
          58             :
          59             :   public :: pdf2hydromet_idx, &
          60             :             hydromet2pdf_idx, &
          61             :             rx2Nx_hm_idx,     &
          62             :             Nx2rx_hm_idx,     &
          63             :             mvr_hm_max
          64             :
          65             : contains
          66             :
          67             :   !=============================================================================
          68           0 :   function pdf2hydromet_idx( pdf_idx, hm_metadata ) result( hydromet_idx )
          69             :
          70             :     ! Description:
          71             :     ! Returns the position of a specific precipitating hydrometeor corresponding
          72             :     ! to the PDF index (pdf_idx) in the precipitating hydrometeor array
          73             :     ! (hydromet_idx).
          74             :
          75             :     ! References:
          76             :     !-----------------------------------------------------------------------
          77             :
          78             :     use corr_varnce_module, only: &
          79             :       hm_metadata_type
          80             :
          81             :     implicit none
          82             :
          83             :     ! Input Variables
          84             :     integer, intent(in) :: &
          85             :       pdf_idx    ! Index of a hydrometeor in the PDF array.
          86             :
          87             :     type (hm_metadata_type), intent(in) :: &
          88             :       hm_metadata
          89             :
          90             :     ! Return Variable
          91             :     integer :: &
          92             :       hydromet_idx    ! Index of a hydrometeor in the hydromet array.
          93             :
          94             :
          95             :     ! Initialize hydromet_idx
          96           0 :     hydromet_idx = 0
          97             :
          98           0 :     if ( pdf_idx == hm_metadata%iiPDF_rr ) then
          99             :
         100             :        ! Index for rain water mixing ratio, rr.
         101           0 :        hydromet_idx = hm_metadata%iirr
         102             :
         103           0 :     elseif ( pdf_idx == hm_metadata%iiPDF_Nr ) then
         104             :
         105             :        ! Index for rain drop concentration, Nr.
         106           0 :        hydromet_idx = hm_metadata%iiNr
         107             :
         108           0 :     elseif ( pdf_idx == hm_metadata%iiPDF_rs ) then
         109             :
         110             :        ! Index for snow mixing ratio, rs.
         111           0 :        hydromet_idx = hm_metadata%iirs
         112             :
         113           0 :     elseif ( pdf_idx == hm_metadata%iiPDF_Ns ) then
         114             :
         115             :        ! Index for snow flake concentration, Ns.
         116           0 :        hydromet_idx = hm_metadata%iiNs
         117             :
         118           0 :     elseif ( pdf_idx == hm_metadata%iiPDF_rg ) then
         119             :
         120             :        ! Index for graupel mixing ratio, rg.
         121           0 :        hydromet_idx = hm_metadata%iirg
         122             :
         123           0 :     elseif ( pdf_idx == hm_metadata%iiPDF_Ng ) then
         124             :
         125             :        ! Index for graupel concentration, Ng.
         126           0 :        hydromet_idx = hm_metadata%iiNg
         127             :
         128           0 :     elseif ( pdf_idx == hm_metadata%iiPDF_ri ) then
         129             :
         130             :        ! Index for ice mixing ratio, ri.
         131           0 :        hydromet_idx = hm_metadata%iiri
         132             :
         133           0 :     elseif ( pdf_idx == hm_metadata%iiPDF_Ni ) then
         134             :
         135             :        ! Index for ice concentration, Ni.
         136           0 :        hydromet_idx = hm_metadata%iiNi
         137             :
         138             :     endif
         139             :
         140             :     return
         141             :
         142             :   end function pdf2hydromet_idx
         143             :
         144             :   !=============================================================================
         145           0 :   function hydromet2pdf_idx( hydromet_idx, hm_metadata ) result( pdf_idx )
         146             :
         147             :     ! Description:
         148             :     ! Returns the position of a specific precipitating hydrometeor corresponding
         149             :     ! to the precipitating hydrometeor index (hydromet_idx) in the PDF array
         150             :     ! (pdf_idx).
         151             :
         152             :     ! References:
         153             :     !-----------------------------------------------------------------------
         154             :
         155             :     use corr_varnce_module, only: &
         156             :       hm_metadata_type
         157             :
         158             :     implicit none
         159             :
         160             :     ! Input Variable
         161             :     integer, intent(in) :: &
         162             :       hydromet_idx    ! Index of a hydrometeor in the hydromet array.
         163             :
         164             :     type (hm_metadata_type), intent(in) :: &
         165             :       hm_metadata
         166             :
         167             :     ! Return Variable
         168             :     integer :: &
         169             :       pdf_idx    ! Index of a hydrometeor in the PDF array.
         170             :
         171             :
         172             :     ! Initialize pdf_idx.
         173           0 :     pdf_idx = 0
         174             :
         175           0 :     if ( hydromet_idx == hm_metadata%iirr ) then
         176             :
         177             :        ! Index for rain water mixing ratio, rr.
         178           0 :        pdf_idx = hm_metadata%iiPDF_rr
         179             :
         180           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iiNr ) then
         181             :
         182             :        ! Index for rain drop concentration, Nr.
         183           0 :        pdf_idx = hm_metadata%iiPDF_Nr
         184             :
         185           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iiri ) then
         186             :
         187             :        ! Index for ice mixing ratio, ri.
         188           0 :        pdf_idx = hm_metadata%iiPDF_ri
         189             :
         190           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iiNi ) then
         191             :
         192             :        ! Index for ice concentration, Ni.
         193           0 :        pdf_idx = hm_metadata%iiPDF_Ni
         194             :
         195           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iirs ) then
         196             :
         197             :        ! Index for snow mixing ratio, rs.
         198           0 :        pdf_idx = hm_metadata%iiPDF_rs
         199             :
         200           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iiNs ) then
         201             :
         202             :        ! Index for snow flake concentration, Ns.
         203           0 :        pdf_idx = hm_metadata%iiPDF_Ns
         204             :
         205           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iirg ) then
         206             :
         207             :        ! Index for graupel mixing ratio, rg.
         208           0 :        pdf_idx = hm_metadata%iiPDF_rg
         209             :
         210           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iiNg ) then
         211             :
         212             :        ! Index for graupel concentration, Ng.
         213           0 :        pdf_idx = hm_metadata%iiPDF_Ng
         214             :
         215             :     endif
         216             :
         217             :
         218             :     return
         219             :
         220             :   end function hydromet2pdf_idx
         221             :
         222             :   !=============================================================================
         223           0 :   function rx2Nx_hm_idx( rx_idx, hm_metadata ) result( Nx_idx )
         224             :
         225             :     ! Description:
         226             :     ! Returns the position in the hydrometeor array of the specific
         227             :     ! precipitating hydrometeor concentration (Nx_idx) corresponding to the
         228             :     ! precipitating hydrometeor mixing ratio (rx_idx) of the same species of
         229             :     ! precipitating hydrometeor (rain, ice, snow, or graupel).
         230             :
         231             :     ! References:
         232             :     !-----------------------------------------------------------------------
         233             :
         234             :     use corr_varnce_module, only: &
         235             :         hm_metadata_type
         236             :
         237             :     implicit none
         238             :
         239             :     ! Input Variable
         240             :     integer, intent(in) :: &
         241             :       rx_idx    ! Index of the mixing ratio in the hydrometeor array.
         242             :
         243             :     type (hm_metadata_type), intent(in) :: &
         244             :       hm_metadata
         245             :
         246             :     ! Return Variable
         247             :     integer :: &
         248             :       Nx_idx    ! Index of the concentration in the hydrometeor array.
         249             :
         250             :
         251             :     ! Initialize Nx_idx.
         252           0 :     Nx_idx = 0
         253             :
         254           0 :     if ( rx_idx == hm_metadata%iirr ) then
         255             :
         256             :        ! Index for rain drop concentration, Nr.
         257           0 :        Nx_idx = hm_metadata%iiNr
         258             :
         259           0 :     elseif ( rx_idx == hm_metadata%iiri ) then
         260             :
         261             :        ! Index for ice crystal concentration, Ni.
         262           0 :        Nx_idx = hm_metadata%iiNi
         263             :
         264           0 :     elseif ( rx_idx == hm_metadata%iirs ) then
         265             :
         266             :        ! Index for snow flake concentration, Ns.
         267           0 :        Nx_idx = hm_metadata%iiNs
         268             :
         269           0 :     elseif ( rx_idx == hm_metadata%iirg ) then
         270             :
         271             :        ! Index for graupel concentration, Ng.
         272           0 :        Nx_idx = hm_metadata%iiNg
         273             :
         274             :     endif
         275             :
         276             :     return
         277             :
         278             :   end function rx2Nx_hm_idx
         279             :
         280             :   !=============================================================================
         281           0 :   function Nx2rx_hm_idx( Nx_idx, hm_metadata ) result( rx_idx )
         282             :
         283             :     ! Description:
         284             :     ! Returns the position in the hydrometeor array of the specific
         285             :     ! precipitating hydrometeor mixing ratio (rx_idx) corresponding to the
         286             :     ! precipitating hydrometeor concentration (Nx_idx) of the same species of
         287             :     ! precipitating hydrometeor (rain, ice, snow, or graupel).
         288             :
         289             :     ! References:
         290             :     !-----------------------------------------------------------------------
         291             :
         292             :     use corr_varnce_module, only: &
         293             :         hm_metadata_type
         294             :
         295             :     implicit none
         296             :
         297             :     ! Input Variable
         298             :     integer, intent(in) :: &
         299             :       Nx_idx    ! Index of the concentration in the hydrometeor array.
         300             :
         301             :     type (hm_metadata_type), intent(in) :: &
         302             :       hm_metadata
         303             :
         304             :     ! Return Variable
         305             :     integer :: &
         306             :       rx_idx    ! Index of the mixing ratio in the hydrometeor array.
         307             :
         308             :
         309             :     ! Initialize rx_idx.
         310           0 :     rx_idx = 0
         311             :
         312           0 :     if ( Nx_idx == hm_metadata%iiNr ) then
         313             :
         314             :        ! Index for rain water mixing ratio, rr.
         315           0 :        rx_idx = hm_metadata%iirr
         316             :
         317           0 :     elseif ( Nx_idx == hm_metadata%iiNi ) then
         318             :
         319             :        ! Index for ice mixing ratio, ri.
         320           0 :        rx_idx = hm_metadata%iiri
         321             :
         322           0 :     elseif ( Nx_idx == hm_metadata%iiNs ) then
         323             :
         324             :        ! Index for snow mixing ratio, rs.
         325           0 :        rx_idx = hm_metadata%iirs
         326             :
         327           0 :     elseif ( Nx_idx == hm_metadata%iiNg ) then
         328             :
         329             :        ! Index for graupel mixing ratio, rg.
         330           0 :        rx_idx = hm_metadata%iirg
         331             :
         332             :     endif
         333             :
         334             :
         335             :     return
         336             :
         337             :   end function Nx2rx_hm_idx
         338             :
         339             :   !=============================================================================
         340           0 :   function mvr_hm_max( hydromet_idx, hm_metadata ) result( mvr_hydromet_max )
         341             :
         342             :     ! Description:
         343             :     ! Returns the maximum allowable mean volume radius of a specific
         344             :     ! precipitating hydrometeor type (rain, ice, snow, or graupel) corresponding
         345             :     ! to the precipitating hydrometeor index, whether that index is for the
         346             :     ! mixing ratio or concentration associated with that hydrometeor type.
         347             :
         348             :     ! References:
         349             :     !-----------------------------------------------------------------------
         350             :
         351             :     use corr_varnce_module, only: &
         352             :         hm_metadata_type
         353             :
         354             :     use constants_clubb, only: &
         355             :         mvr_rain_max,    & ! Constant(s)
         356             :         mvr_ice_max,     &
         357             :         mvr_snow_max,    &
         358             :         mvr_graupel_max, &
         359             :         zero
         360             :
         361             :     use clubb_precision, only: &
         362             :         core_rknd    ! Variable(s)
         363             :
         364             :     implicit none
         365             :
         366             :     ! Input Variable
         367             :     integer, intent(in) :: &
         368             :       hydromet_idx    ! Index of a hydrometeor in the hydromet array.
         369             :
         370             :     type (hm_metadata_type), intent(in) :: &
         371             :       hm_metadata
         372             :
         373             :
         374             :     ! Return Variable
         375             :     real( kind = core_rknd ) :: &
         376             :       mvr_hydromet_max    ! Maximum allowable mean volume radius    [m]
         377             :
         378             :
         379             :     ! Initialize mvr_hydromet_max.
         380           0 :     mvr_hydromet_max = zero
         381             :
         382           0 :     if ( hydromet_idx == hm_metadata%iirr .or. hydromet_idx == hm_metadata%iiNr ) then
         383             :
         384             :        ! Maximum allowable mean volume radius for rain drops.
         385             :        mvr_hydromet_max = mvr_rain_max
         386             :
         387           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iiri .or. hydromet_idx == hm_metadata%iiNi ) then
         388             :
         389             :        ! Maximum allowable mean volume radius for ice crystals.
         390             :        mvr_hydromet_max = mvr_ice_max
         391             :
         392           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iirs .or. hydromet_idx == hm_metadata%iiNs ) then
         393             :
         394             :        ! Maximum allowable mean volume radius for snow flakes.
         395             :        mvr_hydromet_max = mvr_snow_max
         396             :
         397           0 :     elseif ( hydromet_idx == hm_metadata%iirg .or. hydromet_idx == hm_metadata%iiNg ) then
         398             :
         399             :        ! Maximum allowable mean volume radius for graupel.
         400           0 :        mvr_hydromet_max = mvr_graupel_max
         401             :
         402             :     endif
         403             :
         404             :
         405             :     return
         406             :
         407             :   end function mvr_hm_max
         408             :
         409             : !===============================================================================
         410             :
         411             : end module index_mapping

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