Programmdateien
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boden.f:
Das Herz des Modells. Hier werden die Iterationen
für die Oberflächen- und Vegetationstemperatur und die
Monin-Obukhov Skalierungsgrößen aufgerufen deren
Ergebnisse in den weiteren Unterprogramme verwendet
werden.
bodentvar.f:
Hier wird die iterierte Temperatur an der Erdoberfläche
(Tso oder Tu) dazu verwendet, die Bodentemperaturen
und den Bodenwärmestrom zu bestimmen. Die Temperaturen in den
verschiedenen Modelltiefen werden mit dem Cranck-Nichelson
Verfahren berechnet. Die Temperatur im unteren Rand des Modells
ist konstant.
bopro.f:
Die Initialisierungsroutine für den Bodenwasser- und den
Bodenwärmehaushalt. Hier werden die Modelltiefen für das
Bodenmodell zugewiesen. Das Temperaturprofil im Boden wird
linear aus der Temperatur im unteren Rand und an der
Erdoberfläche errechnet. Das Matrixpotential am
unteren Rand wird als Initialisierungsgröße für
alle Modellflächen verwendet. Die übrigen
Größen für die Initialisierung des Bodenwasser-
und Wärmehaushaltes werden aus der Temperatur und
dem Matrixpotential berechnet
bowas.f:
Das Unterprogramm zur Berechnung des Bodenwasserhaushaltes. Das
Matrixpotential an der Oberfläche wird an die
übrigen Modellflächen weitergegeben. Damit werden der
Bodenwassergehalt, der Wasserfluß im Boden und die
Transportkoeffezienten bestimmt.
common.f:
Kein Unterprogramm, sondern der common-Block. Dieser
wird über includes in jedes Unterprogramm eingebunden. Bis auf
einige spezielle Variablen, die noch in den Unterprogrammen
definiert sind, enthält er die meisten verwendeten
Modellvariablen.
ebavit.f:
Das Iterationsprogramm für die Temperatur
am Big-Leaf; Tso. Aufgerufen wird es im
Unterprogramm boden.f.
Tso wird mittels der Regula Falsi aus der Nullstelle der
Energiebilanzgleichung am Big-Leaf berechnet, danach werden mit
der neu bestimmten Temperatur die spezifischen Feuchten an
Blattober- und Unterseite, sowie die Energieflüsse am
Big-Leaf neu berechnet. Die spezifische Feuchte an der Oberseite
und Tso werden dann in den nachfolgenden Programmen an das
Atmosphärenmodell weitergegeben.
ebit.f:
Iteration der Oberflächentemperatur Tso im
Falle ohne Vegetation. Die turbulenten Flüsse werden direkt
mit den Monin-Obukhov-Skalierungsgrößen
berechnet. Der Aufruf des Programms erfolgt in
boden.f
ebvbit.f:
Iteration der Temperatur an der Erdoberfläche
Tu im Falle mit Vegetation. Tu wird
zur Berechnung der Energieflüsse an der Erdoberfläche
und zur Bestimmung des neuen Bodenwasser- und
Bodenwärmehaushaltes verwendet. Der Aufruf erfolgt
ebenfalls unter boden.f.
feuchte.f:
Berechnet die spezifische Feuchte und die virtuelle Temperatur
in der Grenzschicht.
feuchtfl.f:
Turbulente Flußdichten der äquivalent potentiellen
Temperatur.
flux.f:
Berechnung der turbulenten Flüsse in der Grenzschicht.
init1.f:
Initialisierung des Grenzschichtmodells mit einer neutral
geschichteten Atmosphäre und homogenem Feuchte- und
Windprofil. Die Eingabeparameter aus der Datei input.dat werden
eingelesen, die Höhe der Modellflächen berechnet und
die wichtigsten Größen in der Grenzschicht
initialisiert. Die Richardson-Flußzahl, die TKE, die
Mischungsweglänge und die turbulenten Flüsse werden
nur auf der untersten Modellfläche vorgegeben und
entwickeln sich während der ersten Zeitschritte in der
gesamten Grenzschicht. Bei Verwendung dieser Initialisierung
sollte ein vollständiger Tagesgang zum Einschwingen
verwendet werden.
init2.f:
Initialisierung des Grenzschichtmodells mit einem Startprofil.
Dieses kann z.B. aus Modellergebnissen mit dem Programm
infeld.f erzeugt werden.
Im Falle dieser Initialisierung wird ein "Vorlauf"
von -12000 Sekunden zum Einschwingen des Modells verwendet.
kmomen.f:
Berechnung der turbulenten Diffusionskoeffezienten Km
und Kh. Die dafür benötigten Stabilitätsfunktionen
sm und sh werden im Unterprogramm
stab.f berechnet.
mixlen.f:
Berechnung der Mischungsweglänge
monin.f:
Iteration der Monin-Obukhov-Skalierungsgrößen
mit der Regula-Falsi. Der Programmaufruf erfolgt unter
boden.f.
Die Skalierungsgrößen werden im Falle ohne Vegetation
unmittelbar zur Berechnung der turbulenten Flüsse
benötigt, oder im Fall mit Vegetation zur Berechnung der
aerodynamischen Widerstände verwendet.
newtem.f:
Berechnung der neuen Temperaturen in der Grenzschicht.
newtke.f:
Berechnung der neuen TKE in der Grenzschicht.
newwin.f:
Berechnung der neuen Windkomponenten in der Grenzschicht.
out1.f:
Formatierte Ausgabe der Modellergebnisse im Fall mit Vegetation.
Mit der Variablen &qout;min5" wird der Zeitschritt
festgelegt, mit dem die Modellergebnisse ausgelesen werden
(ursprünglich 5 Minuten=300 Sekunden).
out2.f:
Formatierte Ausgab der Modellergebnisse im Falle ohne
Vegetation.
psynth.f:
Ein erster Versuch, die Brutto-Photosynthese (molC/(m2*s))
der Vegetation
zu berechnen.
rad.f:
Strahlungsantrieb des Modells. Es gibt zwei Möglichkeiten:
interpol_init.f:
Initialisierung der oben genannten gemessenen Globalstrahlung.
Die Werte des Tagesganges werden aus der Datei
indata/radein.dat ausgelesen und indiziert.
Außerdem wird der Zeitschritt zwischen den Meßwerten
ermittelt.
interpol.f:
Das Programm zur Interpolation der Globalstrahlung aus der Datei
indata/radein.dat mittels Newton-Interpolation.
Die Anzahl der Meßwerte kann beliebig sein, der Zeitschritt
zwischen den Messwerten sollte aber homogen sein. Ist
die Zahl der Meßwerte kleiner oder gleich fünf,
so werden alle Meßwerte zur Berechnung des Polynoms
verwendet. Ist sie größer so wird zuerst die
Position des aktuellen Zeitschrittes zwischen den
Meßwerten ermittelt. Liegt die aktuelle Simulationszeit
zwischen zwei Meßwerten, dann wird das Polynom
"gleitend" mit den beiden vorherigen und den beiden
darauffolgenden Werten der Globalbstrahlung bestimmt, um
Informationen über den weiteren Verlauf der Kurve mit
in die Berechnung einzubeziehen. Ausgewertet werden nur die
interpolierten Werte zwischen den zwei naheliegenden
Meßwerten.
stab.f:
Berechnung der Stabilitätsfunktionen für die
Grenzschicht.
turbz.f:
Das Hauptprogramm. Es dient der Steuerung des
Programmablaufes und der Festlegung des Zeitschrittes. Zuerst
erfolgt die Initialisierung, danach die Berechnung des
Zeitschrittes und der Aufruf der Unterprogramme.
vegpro.f:
Initialisierung der Vegetationswerte.
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