source: palm/trunk/SOURCE/check_parameters.f90 @ 4383

Last change on this file since 4383 was 4383, checked in by Giersch, 19 months ago

Error numbers related to closed channel flow revised to prevent double usage

  • Property svn:keywords set to Id
  • Property svn:mergeinfo set to False
    /palm/branches/chemistry/SOURCE/check_parameters.f902047-3190,​3218-3297
    /palm/branches/forwind/SOURCE/check_parameters.f901564-1913
    /palm/branches/mosaik_M2/check_parameters.f902360-3471
    /palm/branches/palm4u/SOURCE/check_parameters.f902540-2692
    /palm/branches/rans/SOURCE/check_parameters.f902078-3128
    /palm/branches/resler/SOURCE/check_parameters.f902023-4285
    /palm/branches/salsa/SOURCE/check_parameters.f902503-3581
File size: 140.7 KB
RevLine 
[1682]1!> @file check_parameters.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[2696]3! This file is part of the PALM model system.
[1036]4!
[2000]5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
[1036]9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
[4360]17! Copyright 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[484]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[3517]22!
[3705]23!
[3517]24! Former revisions:
25! -----------------
[4176]26! 4172 2019-08-20 11:55:33Z oliver.maas
[4383]27! Some error numbers revised to prevent double usage
28!
29! 11:55:33Z oliver.maas
[4340]30! Checks for closed channel flow implemented
31!
32! 11:55:33Z oliver.maas
[4331]33! Move 2-m potential temperature output to diagnostic_output_quantities
34!
35! 11:55:33Z oliver.maas
[4301]36! removed message PA0421, concerning old parameter recycling_yshift
37!
38! 11:55:33Z oliver.maas
[4297]39! adjust message to the modified parameter recycling_yshift
40!
41! 11:55:33Z oliver.maas
[4234]42! Check if a cross section is specified if any output cross-section quantity
43! is given
44!
45! 11:55:33Z oliver.maas
[4196]46! Overwrite rotation_angle from namelist by value from static driver
47!
48! 11:55:33Z oliver.maas
[4183]49! removed conversion from recycle_absolute_quantities to raq, added check and
50! error message for correct input of recycling_method_for_thermodynamic_quantities
51!
52! 11:55:33Z oliver.maas
[4182]53! Corrected "Former revisions" section
54!
55! 11:55:33Z oliver.maas
[4176]56! bugfix error message: replaced PA184 by PA0184
57!
58! 11:55:33Z oliver.maas
[4172]59! added conversion from recycle_absolute_quantities to raq for recycling of
60! absolute quantities and added error message PA184 for not implemented quantities
61!
62! 4142 2019-08-05 12:38:31Z suehring
[4142]63! Consider spinup in number of output timesteps for averaged 2D output (merge
64! from branch resler).
65!
66! 4069 2019-07-01 14:05:51Z Giersch
[4069]67! Masked output running index mid has been introduced as a local variable to
68! avoid runtime error (Loop variable has been modified) in time_integration
69!
70! 4048 2019-06-21 21:00:21Z knoop
[4048]71! Moved tcm_check_data_output to module_interface
72!
73! 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring
[4039]74! Modularize diagnostic output
75!
76! 4017 2019-06-06 12:16:46Z schwenkel
[3994]77! output of turbulence intensity added
78!
79! 3933 2019-04-25 12:33:20Z kanani
[3933]80! Alphabetical resorting in CASE, condense settings for theta_2m* into one IF clause
81!
82! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
[3885]83! Changes related to global restructuring of location messages and introduction
84! of additional debug messages
85!
86! 3766 2019-02-26 16:23:41Z raasch
[3766]87! trim added to avoid truncation compiler warnings
88!
89! 3761 2019-02-25 15:31:42Z raasch
[3761]90! unused variables removed
91!
92! 3735 2019-02-12 09:52:40Z dom_dwd_user
[3735]93! Passing variable j (averaged output?) to
94! module_interface.f90:chem_check_data_output.
95!
96! 3705 2019-01-29 19:56:39Z suehring
[3705]97! bugfix: renamed thetav_t to vtheta_t
98!
99! 3702 2019-01-28 13:19:30Z gronemeier
[3668]100! most_method removed
101!
102! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
[3646]103! Formatting
[3467]104!
[4182]105! Revision 1.1  1997/08/26 06:29:23  raasch
106! Initial revision
107!
108!
[1]109! Description:
110! ------------
[1682]111!> Check control parameters and deduce further quantities.
[1]112!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]113 SUBROUTINE check_parameters
[1]114
[2312]115
[1]116    USE arrays_3d
[3274]117
[3294]118    USE basic_constants_and_equations_mod
119
[3274]120    USE bulk_cloud_model_mod,                                                  &
[3637]121        ONLY:  bulk_cloud_model
[3274]122
[3298]123    USE chem_modules
124
[2696]125    USE chemistry_model_mod,                                                   &
[3637]126        ONLY:  chem_boundary_conds
[3294]127
[1]128    USE control_parameters
[3294]129
[1]130    USE grid_variables
[3294]131
132    USE kinds
133
[1]134    USE indices
[3294]135
[2338]136    USE model_1d_mod,                                                          &
137        ONLY:  damp_level_1d, damp_level_ind_1d
138
[3637]139    USE module_interface,                                                      &
140        ONLY:  module_interface_check_parameters,                              &
[3700]141               module_interface_check_data_output_ts,                          &
[3637]142               module_interface_check_data_output_pr,                          &
143               module_interface_check_data_output
144
[2696]145    USE netcdf_data_input_mod,                                                 &
146        ONLY:  init_model, input_pids_static, netcdf_data_input_check_dynamic, &
147               netcdf_data_input_check_static
148
[1783]149    USE netcdf_interface,                                                      &
150        ONLY:  dopr_unit, do2d_unit, do3d_unit, netcdf_data_format,            &
[2037]151               netcdf_data_format_string, dots_unit, heatflux_output_unit,     &
[3700]152               waterflux_output_unit, momentumflux_output_unit,                &
153               dots_max, dots_num, dots_label
[1826]154
[4017]155    USE particle_attributes,                                                   &
156        ONLY:  particle_advection, use_sgs_for_particles
157       
[1]158    USE pegrid
[3294]159
[1764]160    USE pmc_interface,                                                         &
161        ONLY:  cpl_id, nested_run
[1826]162
[1]163    USE profil_parameter
[3294]164
[1236]165    USE statistics
[3294]166
[411]167    USE subsidence_mod
[3294]168
[1]169    USE transpose_indices
[3294]170
[2365]171    USE vertical_nesting_mod,                                                  &
[3637]172        ONLY:  vnested,                                                        &
173               vnest_check_parameters
[1]174
[1691]175
[1]176    IMPLICIT NONE
177
[3048]178    CHARACTER (LEN=varnamelength)  ::  var           !< variable name
179    CHARACTER (LEN=7)   ::  unit                     !< unit of variable
180    CHARACTER (LEN=8)   ::  date                     !< current date string
181    CHARACTER (LEN=10)  ::  time                     !< current time string
182    CHARACTER (LEN=20)  ::  ensemble_string          !< string containing number of ensemble member
183    CHARACTER (LEN=15)  ::  nest_string              !< string containing id of nested domain
184    CHARACTER (LEN=40)  ::  coupling_string          !< string containing type of coupling
185    CHARACTER (LEN=100) ::  action                   !< flag string
[1]186
[3048]187    INTEGER(iwp) ::  i                               !< loop index
188    INTEGER(iwp) ::  ilen                            !< string length
189    INTEGER(iwp) ::  j                               !< loop index
190    INTEGER(iwp) ::  k                               !< loop index
191    INTEGER(iwp) ::  kk                              !< loop index
[4069]192    INTEGER(iwp) ::  mid                             !< masked output running index
[3048]193    INTEGER(iwp) ::  netcdf_data_format_save         !< initial value of netcdf_data_format
194    INTEGER(iwp) ::  position                        !< index position of string
[1]195
[3048]196    LOGICAL     ::  found                            !< flag, true if output variable is already marked for averaging
[1384]197
[2934]198    REAL(wp)    ::  dt_spinup_max                    !< maximum spinup timestep in nested domains
[3048]199    REAL(wp)    ::  gradient                         !< local gradient
200    REAL(wp)    ::  remote = 0.0_wp                  !< MPI id of remote processor
[2934]201    REAL(wp)    ::  spinup_time_max                  !< maximum spinup time in nested domains
[3048]202    REAL(wp)    ::  time_to_be_simulated_from_reference_point  !< time to be simulated from reference point
[2312]203
204
[3885]205    CALL location_message( 'checking parameters', 'start' )
[1]206!
[2696]207!-- At first, check static and dynamic input for consistency
208    CALL netcdf_data_input_check_dynamic
209    CALL netcdf_data_input_check_static
210!
[1216]211!-- Check for overlap combinations, which are not realized yet
[3312]212    IF ( transpose_compute_overlap  .AND. numprocs == 1 )  THEN
213          message_string = 'transpose-compute-overlap not implemented for single PE runs'
214          CALL message( 'check_parameters', 'PA0000', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1216]215    ENDIF
216
217!
[102]218!-- Check the coupling mode
[3045]219    IF ( coupling_mode /= 'uncoupled'            .AND.                         &
220         coupling_mode /= 'precursor_atmos'      .AND.                         &
221         coupling_mode /= 'precursor_ocean'      .AND.                         &
222         coupling_mode /= 'vnested_crse'         .AND.                         &
223         coupling_mode /= 'vnested_fine'         .AND.                         &
224         coupling_mode /= 'atmosphere_to_ocean'  .AND.                         &
[2312]225         coupling_mode /= 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
[213]226       message_string = 'illegal coupling mode: ' // TRIM( coupling_mode )
[226]227       CALL message( 'check_parameters', 'PA0002', 1, 2, 0, 6, 0 )
[102]228    ENDIF
229
230!
[2688]231!-- Check if humidity is set to TRUE in case of the atmospheric run (for coupled runs)
[2689]232    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' .AND. .NOT. humidity) THEN
[3045]233       message_string = ' Humidity has to be set to .T. in the _p3d file ' //  &
234                        'for coupled runs between ocean and atmosphere.'
[2688]235       CALL message( 'check_parameters', 'PA0476', 1, 2, 0, 6, 0 )
236    ENDIF
237   
238!
[108]239!-- Check dt_coupling, restart_time, dt_restart, end_time, dx, dy, nx and ny
[3045]240    IF ( coupling_mode /= 'uncoupled'       .AND.                              &
241         coupling_mode(1:8) /= 'vnested_'   .AND.                              &
242         coupling_mode /= 'precursor_atmos' .AND.                              &
243         coupling_mode /= 'precursor_ocean' )  THEN
[213]244
[1322]245       IF ( dt_coupling == 9999999.9_wp )  THEN
[1788]246          message_string = 'dt_coupling is not set but required for coup' //   &
[213]247                           'ling mode "' //  TRIM( coupling_mode ) // '"'
[226]248          CALL message( 'check_parameters', 'PA0003', 1, 2, 0, 6, 0 )
[108]249       ENDIF
[213]250
[206]251#if defined( __parallel )
[807]252
[2696]253
[667]254       IF ( myid == 0 ) THEN
[1788]255          CALL MPI_SEND( dt_coupling, 1, MPI_REAL, target_id, 11, comm_inter,  &
[667]256                         ierr )
[1788]257          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 11, comm_inter,       &
[667]258                         status, ierr )
259       ENDIF
260       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
[2312]261
[108]262       IF ( dt_coupling /= remote )  THEN
[213]263          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
264                 '": dt_coupling = ', dt_coupling, '& is not equal to ',       &
265                 'dt_coupling_remote = ', remote
[226]266          CALL message( 'check_parameters', 'PA0004', 1, 2, 0, 6, 0 )
[108]267       ENDIF
[1353]268       IF ( dt_coupling <= 0.0_wp )  THEN
[1804]269
[667]270          IF ( myid == 0  ) THEN
271             CALL MPI_SEND( dt_max, 1, MPI_REAL, target_id, 19, comm_inter, ierr )
[1788]272             CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 19, comm_inter,    &
[667]273                            status, ierr )
[2312]274          ENDIF
[667]275          CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
[2312]276
[109]277          dt_coupling = MAX( dt_max, remote )
[213]278          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
279                 '": dt_coupling <= 0.0 & is not allowed and is reset to ',    &
280                 'MAX(dt_max(A,O)) = ', dt_coupling
[226]281          CALL message( 'check_parameters', 'PA0005', 0, 1, 0, 6, 0 )
[109]282       ENDIF
[1804]283
[667]284       IF ( myid == 0 ) THEN
285          CALL MPI_SEND( restart_time, 1, MPI_REAL, target_id, 12, comm_inter, &
286                         ierr )
[1788]287          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 12, comm_inter,       &
[667]288                         status, ierr )
[2312]289       ENDIF
[667]290       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
[2312]291
[108]292       IF ( restart_time /= remote )  THEN
[213]293          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
294                 '": restart_time = ', restart_time, '& is not equal to ',     &
295                 'restart_time_remote = ', remote
[226]296          CALL message( 'check_parameters', 'PA0006', 1, 2, 0, 6, 0 )
[108]297       ENDIF
[1804]298
[667]299       IF ( myid == 0 ) THEN
[1788]300          CALL MPI_SEND( dt_restart, 1, MPI_REAL, target_id, 13, comm_inter,   &
[667]301                         ierr )
[1788]302          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 13, comm_inter,       &
[667]303                         status, ierr )
[2312]304       ENDIF
[667]305       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
[2312]306
[108]307       IF ( dt_restart /= remote )  THEN
[213]308          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
309                 '": dt_restart = ', dt_restart, '& is not equal to ',         &
310                 'dt_restart_remote = ', remote
[226]311          CALL message( 'check_parameters', 'PA0007', 1, 2, 0, 6, 0 )
[108]312       ENDIF
[213]313
[2765]314       time_to_be_simulated_from_reference_point = end_time-coupling_start_time
[1804]315
[667]316       IF  ( myid == 0 ) THEN
[2765]317          CALL MPI_SEND( time_to_be_simulated_from_reference_point, 1,         &
318                         MPI_REAL, target_id, 14, comm_inter, ierr )
[1788]319          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 14, comm_inter,       &
[2312]320                         status, ierr )
321       ENDIF
[667]322       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
[2312]323
[2765]324       IF ( time_to_be_simulated_from_reference_point /= remote )  THEN
[213]325          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
[2765]326                 '": time_to_be_simulated_from_reference_point = ',            &
327                 time_to_be_simulated_from_reference_point, '& is not equal ', &
328                 'to time_to_be_simulated_from_reference_point_remote = ',     &
329                 remote
[226]330          CALL message( 'check_parameters', 'PA0008', 1, 2, 0, 6, 0 )
[108]331       ENDIF
[213]332
[667]333       IF ( myid == 0 ) THEN
334          CALL MPI_SEND( dx, 1, MPI_REAL, target_id, 15, comm_inter, ierr )
[1788]335          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 15, comm_inter,       &
[667]336                                                             status, ierr )
[108]337       ENDIF
[667]338       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
[213]339
[1804]340
[667]341       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean') THEN
342
343          IF ( dx < remote ) THEN
[1788]344             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
345                   TRIM( coupling_mode ),                                      &
[2248]346           '": dx in Atmosphere is not equal to or not larger than dx in ocean'
[667]347             CALL message( 'check_parameters', 'PA0009', 1, 2, 0, 6, 0 )
348          ENDIF
349
350          IF ( (nx_a+1)*dx /= (nx_o+1)*remote )  THEN
[1788]351             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
352                    TRIM( coupling_mode ),                                     &
[667]353             '": Domain size in x-direction is not equal in ocean and atmosphere'
354             CALL message( 'check_parameters', 'PA0010', 1, 2, 0, 6, 0 )
355          ENDIF
356
[108]357       ENDIF
[213]358
[667]359       IF ( myid == 0) THEN
360          CALL MPI_SEND( dy, 1, MPI_REAL, target_id, 16, comm_inter, ierr )
[1788]361          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 16, comm_inter,       &
[667]362                         status, ierr )
[108]363       ENDIF
[667]364       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
[1804]365
[667]366       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean') THEN
367
368          IF ( dy < remote )  THEN
[1788]369             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
370                    TRIM( coupling_mode ),                                     &
[2250]371                 '": dy in Atmosphere is not equal to or not larger than dy in ocean'
[667]372             CALL message( 'check_parameters', 'PA0011', 1, 2, 0, 6, 0 )
373          ENDIF
374
375          IF ( (ny_a+1)*dy /= (ny_o+1)*remote )  THEN
[1788]376             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
377                   TRIM( coupling_mode ),                                      &
[667]378             '": Domain size in y-direction is not equal in ocean and atmosphere'
379             CALL message( 'check_parameters', 'PA0012', 1, 2, 0, 6, 0 )
380          ENDIF
381
382          IF ( MOD(nx_o+1,nx_a+1) /= 0 )  THEN
[1788]383             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
384                   TRIM( coupling_mode ),                                      &
[3045]385             '": nx+1 in ocean is not divisible by nx+1 in',                   &
[2271]386             ' atmosphere without remainder'
[667]387             CALL message( 'check_parameters', 'PA0339', 1, 2, 0, 6, 0 )
388          ENDIF
389
390          IF ( MOD(ny_o+1,ny_a+1) /= 0 )  THEN
[1788]391             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
392                   TRIM( coupling_mode ),                                      &
[2312]393             '": ny+1 in ocean is not divisible by ny+1 in', &
[2271]394             ' atmosphere without remainder'
395
[667]396             CALL message( 'check_parameters', 'PA0340', 1, 2, 0, 6, 0 )
397          ENDIF
398
[108]399       ENDIF
[222]400#else
[2422]401       WRITE( message_string, * ) 'coupling requires PALM to be compiled with',&
402            ' cpp-option "-D__parallel"'
[226]403       CALL message( 'check_parameters', 'PA0141', 1, 2, 0, 6, 0 )
[108]404#endif
405    ENDIF
406
[1804]407#if defined( __parallel )
[108]408!
409!-- Exchange via intercommunicator
[667]410    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' .AND. myid == 0 )  THEN
[1788]411       CALL MPI_SEND( humidity, 1, MPI_LOGICAL, target_id, 19, comm_inter,     &
[206]412                      ierr )
[667]413    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' .AND. myid == 0)  THEN
[1788]414       CALL MPI_RECV( humidity_remote, 1, MPI_LOGICAL, target_id, 19,          &
[206]415                      comm_inter, status, ierr )
[108]416    ENDIF
[667]417    CALL MPI_BCAST( humidity_remote, 1, MPI_LOGICAL, 0, comm2d, ierr)
[2312]418
[108]419#endif
420
[2422]421!
422!-- User settings for restart times requires that "restart" has been given as
423!-- file activation string. Otherwise, binary output would not be saved by
424!-- palmrun.
425    IF (  ( restart_time /= 9999999.9_wp  .OR.  dt_restart /= 9999999.9_wp )   &
426         .AND.  .NOT. write_binary )  THEN
427       WRITE( message_string, * ) 'manual restart settings requires file ',    &
428                                  'activation string "restart"'
429       CALL message( 'check_parameters', 'PA0001', 1, 2, 0, 6, 0 )
430    ENDIF
[108]431
[2696]432
[108]433!
[1]434!-- Generate the file header which is used as a header for most of PALM's
435!-- output files
[3529]436    CALL DATE_AND_TIME( date, time, run_zone )
437    run_date = date(1:4)//'-'//date(5:6)//'-'//date(7:8)
[1]438    run_time = time(1:2)//':'//time(3:4)//':'//time(5:6)
[102]439    IF ( coupling_mode == 'uncoupled' )  THEN
440       coupling_string = ''
[2365]441    ELSEIF ( coupling_mode == 'vnested_crse' )  THEN
442       coupling_string = ' nested (coarse)'
443    ELSEIF ( coupling_mode == 'vnested_fine' )  THEN
444       coupling_string = ' nested (fine)'
[102]445    ELSEIF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
446       coupling_string = ' coupled (atmosphere)'
447    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
448       coupling_string = ' coupled (ocean)'
[1764]449    ENDIF
[1429]450    IF ( ensemble_member_nr /= 0 )  THEN
[1764]451       WRITE( ensemble_string, '(2X,A,I2.2)' )  'en-no: ', ensemble_member_nr
[1429]452    ELSE
[1764]453       ensemble_string = ''
[1429]454    ENDIF
[1764]455    IF ( nested_run )  THEN
456       WRITE( nest_string, '(2X,A,I2.2)' )  'nest-id: ', cpl_id
457    ELSE
458       nest_string = ''
459    ENDIF
460
461    WRITE ( run_description_header,                                            &
462            '(A,2X,A,2X,A,A,A,I2.2,A,A,A,2X,A,A,2X,A,1X,A)' )                  &
463          TRIM( version ), TRIM( revision ), 'run: ',                          &
464          TRIM( run_identifier ), '.', runnr, TRIM( coupling_string ),         &
465          TRIM( nest_string ), TRIM( ensemble_string), 'host: ', TRIM( host ), &
466          run_date, run_time
467
[1]468!
[63]469!-- Check the general loop optimization method
[1015]470    SELECT CASE ( TRIM( loop_optimization ) )
471
[2118]472       CASE ( 'cache', 'vector' )
[1015]473          CONTINUE
474
475       CASE DEFAULT
[1788]476          message_string = 'illegal value given for loop_optimization: "' //   &
[1015]477                           TRIM( loop_optimization ) // '"'
478          CALL message( 'check_parameters', 'PA0013', 1, 2, 0, 6, 0 )
479
480    END SELECT
481
[63]482!
[1]483!-- Check topography setting (check for illegal parameter combinations)
484    IF ( topography /= 'flat' )  THEN
485       action = ' '
[1788]486       IF ( scalar_advec /= 'pw-scheme' .AND. scalar_advec /= 'ws-scheme'      &
[2200]487          )  THEN
[1]488          WRITE( action, '(A,A)' )  'scalar_advec = ', scalar_advec
489       ENDIF
[1788]490       IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme' .AND. momentum_advec /= 'ws-scheme' )&
[861]491       THEN
[1]492          WRITE( action, '(A,A)' )  'momentum_advec = ', momentum_advec
493       ENDIF
[114]494       IF ( psolver == 'sor' )  THEN
[1]495          WRITE( action, '(A,A)' )  'psolver = ', psolver
496       ENDIF
497       IF ( sloping_surface )  THEN
498          WRITE( action, '(A)' )  'sloping surface = .TRUE.'
499       ENDIF
500       IF ( galilei_transformation )  THEN
501          WRITE( action, '(A)' )  'galilei_transformation = .TRUE.'
502       ENDIF
503       IF ( cloud_droplets )  THEN
[1115]504          WRITE( action, '(A)' )  'cloud_droplets = .TRUE.'
[1]505       ENDIF
[4340]506       IF ( .NOT. constant_flux_layer .AND. topography /= 'closed_channel' )   &
507       THEN
[1691]508          WRITE( action, '(A)' )  'constant_flux_layer = .FALSE.'
[1]509       ENDIF
510       IF ( action /= ' ' )  THEN
[4340]511          message_string = 'The specified topography does not allow ' //       &
[213]512                           TRIM( action )
[226]513          CALL message( 'check_parameters', 'PA0014', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]514       ENDIF
[4340]515!
516!--    Check illegal/untested parameter combinations for closed channel
517       If ( topography == 'closed_channel' ) THEN
518          symmetry_flag = 1
519          message_string = 'Bottom and top boundary are treated equal'
[4383]520          CALL message( 'check_parameters', 'PA0699', 0, 0, 0, 6, 0 )
[4340]521       
522          IF ( dz(1) /= dz(COUNT( dz /= -1.0_wp )) .OR.                        &
523               dz_stretch_level /= -9999999.9_wp) THEN
524             WRITE( message_string, * )  'dz should be equal close to the ' // &
525                                         'boundaries due to symmetrical problem'
[4383]526             CALL message( 'check_parameters', 'PA0700', 1, 2, 0, 6, 0 )
[4340]527          ENDIF
528       
529          IF ( constant_flux_layer ) THEN
530             WRITE( message_string, * )  'A constant flux layer is not '//     &
531                                         'allowed if a closed channel '//      &
532                                         'shall be used'
[4383]533             CALL message( 'check_parameters', 'PA0701', 1, 2, 0, 6, 0 )
[4340]534          ENDIF
535       
536          IF ( ocean_mode ) THEN
537             WRITE( message_string, * )  'The ocean mode is not allowed if '// &
538                                         'a closed channel shall be used'
[4383]539             CALL message( 'check_parameters', 'PA0702', 1, 2, 0, 6, 0 )
[4340]540          ENDIF
541       
542          IF ( momentum_advec /= 'ws-scheme' .OR.                              &
543               scalar_advec /= 'ws-scheme' ) THEN
544             WRITE( message_string, * )  'A closed channel require the '//     &
545                                         'upwind scheme of Wicker and ' //     &
546                                         'Skamarock as the advection scheme'
[4383]547             CALL message( 'check_parameters', 'PA0703', 1, 2, 0, 6, 0 )
[4340]548          ENDIF
549       ENDIF
[1]550    ENDIF
[94]551
[1]552!
[2037]553!-- Check approximation
[3045]554    IF ( TRIM( approximation ) /= 'boussinesq'   .AND.                         &
[2037]555         TRIM( approximation ) /= 'anelastic' )  THEN
[3045]556       message_string = 'unknown approximation: approximation = "' //          &
[2037]557                        TRIM( approximation ) // '"'
[2044]558       CALL message( 'check_parameters', 'PA0446', 1, 2, 0, 6, 0 )
[2037]559    ENDIF
560
561!
562!-- Check approximation requirements
[3045]563    IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic'   .AND.                          &
[2037]564         TRIM( momentum_advec ) /= 'ws-scheme' )  THEN
[3045]565       message_string = 'Anelastic approximation requires ' //                 &
[2037]566                        'momentum_advec = "ws-scheme"'
[2044]567       CALL message( 'check_parameters', 'PA0447', 1, 2, 0, 6, 0 )
[2037]568    ENDIF
[3045]569    IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic'   .AND.                          &
[2232]570         TRIM( psolver ) == 'multigrid' )  THEN
[3045]571       message_string = 'Anelastic approximation currently only supports ' //  &
572                        'psolver = "poisfft", ' //                             &
573                        'psolver = "sor" and ' //                              &
[2232]574                        'psolver = "multigrid_noopt"'
575       CALL message( 'check_parameters', 'PA0448', 1, 2, 0, 6, 0 )
576    ENDIF
[3045]577    IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic'   .AND.                          &
[2037]578         conserve_volume_flow )  THEN
[3045]579       message_string = 'Anelastic approximation is not allowed with ' //      &
[2037]580                        'conserve_volume_flow = .TRUE.'
[2044]581       CALL message( 'check_parameters', 'PA0449', 1, 2, 0, 6, 0 )
[2037]582    ENDIF
583
584!
585!-- Check flux input mode
[3045]586    IF ( TRIM( flux_input_mode ) /= 'dynamic'    .AND.                         &
587         TRIM( flux_input_mode ) /= 'kinematic'  .AND.                         &
[2037]588         TRIM( flux_input_mode ) /= 'approximation-specific' )  THEN
589       message_string = 'unknown flux input mode: flux_input_mode = "' //      &
590                        TRIM( flux_input_mode ) // '"'
[2044]591       CALL message( 'check_parameters', 'PA0450', 1, 2, 0, 6, 0 )
[2037]592    ENDIF
[3294]593!
[2037]594!-- Set flux input mode according to approximation if applicable
595    IF ( TRIM( flux_input_mode ) == 'approximation-specific' )  THEN
596       IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic' )  THEN
597          flux_input_mode = 'dynamic'
598       ELSEIF ( TRIM( approximation ) == 'boussinesq' )  THEN
599          flux_input_mode = 'kinematic'
600       ENDIF
601    ENDIF
602
603!
604!-- Check flux output mode
[3045]605    IF ( TRIM( flux_output_mode ) /= 'dynamic'    .AND.                        &
606         TRIM( flux_output_mode ) /= 'kinematic'  .AND.                        &
[2037]607         TRIM( flux_output_mode ) /= 'approximation-specific' )  THEN
608       message_string = 'unknown flux output mode: flux_output_mode = "' //    &
609                        TRIM( flux_output_mode ) // '"'
[2044]610       CALL message( 'check_parameters', 'PA0451', 1, 2, 0, 6, 0 )
[2037]611    ENDIF
[3294]612!
[2037]613!-- Set flux output mode according to approximation if applicable
614    IF ( TRIM( flux_output_mode ) == 'approximation-specific' )  THEN
615       IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic' )  THEN
616          flux_output_mode = 'dynamic'
617       ELSEIF ( TRIM( approximation ) == 'boussinesq' )  THEN
618          flux_output_mode = 'kinematic'
619       ENDIF
620    ENDIF
621
[2270]622
[2037]623!
[2743]624!-- When the land- or urban-surface model is used, the flux output must be
625!-- dynamic.
626    IF ( land_surface  .OR.  urban_surface )  THEN
[2270]627       flux_output_mode = 'dynamic'
628    ENDIF
[2312]629
[2270]630!
[3294]631!-- Set the flux output units according to flux_output_mode
[2037]632    IF ( TRIM( flux_output_mode ) == 'kinematic' ) THEN
633        heatflux_output_unit              = 'K m/s'
634        waterflux_output_unit             = 'kg/kg m/s'
635        momentumflux_output_unit          = 'm2/s2'
636    ELSEIF ( TRIM( flux_output_mode ) == 'dynamic' ) THEN
637        heatflux_output_unit              = 'W/m2'
638        waterflux_output_unit             = 'W/m2'
639        momentumflux_output_unit          = 'N/m2'
640    ENDIF
641
[3294]642!
[2037]643!-- set time series output units for fluxes
[3766]644    dots_unit(14:16) = TRIM( heatflux_output_unit )
645    dots_unit(21)    = TRIM( waterflux_output_unit )
646    dots_unit(19:20) = TRIM( momentumflux_output_unit )
[2037]647
648!
[3700]649!-- Add other module specific timeseries
650    CALL module_interface_check_data_output_ts( dots_max, dots_num, dots_label, dots_unit )
651
652!
653!-- Check if maximum number of allowed timeseries is exceeded
654    IF ( dots_num > dots_max )  THEN
655       WRITE( message_string, * ) 'number of time series quantities exceeds',  &
656                                  ' its maximum of dots_max = ', dots_max,     &
657                                  '&Please increase dots_max in modules.f90.'
658       CALL message( 'init_3d_model', 'PA0194', 1, 2, 0, 6, 0 )   
659    ENDIF
660
661!
[1]662!-- Check whether there are any illegal values
663!-- Pressure solver:
[1575]664    IF ( psolver /= 'poisfft'  .AND.  psolver /= 'sor'  .AND.                  &
[1931]665         psolver /= 'multigrid'  .AND.  psolver /= 'multigrid_noopt' )  THEN
[213]666       message_string = 'unknown solver for perturbation pressure: psolver' // &
667                        ' = "' // TRIM( psolver ) // '"'
[226]668       CALL message( 'check_parameters', 'PA0016', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]669    ENDIF
670
[1575]671    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
[1]672       IF ( cycle_mg == 'w' )  THEN
673          gamma_mg = 2
674       ELSEIF ( cycle_mg == 'v' )  THEN
675          gamma_mg = 1
676       ELSE
[1788]677          message_string = 'unknown multigrid cycle: cycle_mg = "' //          &
[213]678                           TRIM( cycle_mg ) // '"'
[226]679          CALL message( 'check_parameters', 'PA0020', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]680       ENDIF
681    ENDIF
682
[1788]683    IF ( fft_method /= 'singleton-algorithm'  .AND.                            &
684         fft_method /= 'temperton-algorithm'  .AND.                            &
685         fft_method /= 'fftw'                 .AND.                            &
[1]686         fft_method /= 'system-specific' )  THEN
[1788]687       message_string = 'unknown fft-algorithm: fft_method = "' //             &
[213]688                        TRIM( fft_method ) // '"'
[226]689       CALL message( 'check_parameters', 'PA0021', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]690    ENDIF
[2312]691
692    IF( momentum_advec == 'ws-scheme' .AND.                                    &
[688]693        .NOT. call_psolver_at_all_substeps  ) THEN
[1788]694        message_string = 'psolver must be called at each RK3 substep when "'// &
[667]695                      TRIM(momentum_advec) // ' "is used for momentum_advec'
[685]696        CALL message( 'check_parameters', 'PA0344', 1, 2, 0, 6, 0 )
[667]697    END IF
[1]698!
699!-- Advection schemes:
[3045]700    IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme'  .AND.                                  & 
701         momentum_advec /= 'ws-scheme'  .AND.                                  &
702         momentum_advec /= 'up-scheme' )                                       &
[1001]703    THEN
[1788]704       message_string = 'unknown advection scheme: momentum_advec = "' //      &
[214]705                        TRIM( momentum_advec ) // '"'
[226]706       CALL message( 'check_parameters', 'PA0022', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]707    ENDIF
[2200]708    IF ( ( momentum_advec == 'ws-scheme' .OR.  scalar_advec == 'ws-scheme' )   &
[1001]709           .AND. ( timestep_scheme == 'euler' .OR.                             &
710                   timestep_scheme == 'runge-kutta-2' ) )                      &
711    THEN
[1788]712       message_string = 'momentum_advec or scalar_advec = "'                   &
[3045]713         // TRIM( momentum_advec ) // '" is not allowed with ' //              &
714         'timestep_scheme = "' // TRIM( timestep_scheme ) // '"'
[226]715       CALL message( 'check_parameters', 'PA0023', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]716    ENDIF
[667]717    IF ( scalar_advec /= 'pw-scheme'  .AND.  scalar_advec /= 'ws-scheme' .AND. &
[3045]718         scalar_advec /= 'bc-scheme' .AND. scalar_advec /= 'up-scheme' )       &
[1001]719    THEN
[1788]720       message_string = 'unknown advection scheme: scalar_advec = "' //        &
[214]721                        TRIM( scalar_advec ) // '"'
[226]722       CALL message( 'check_parameters', 'PA0024', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]723    ENDIF
[1353]724    IF ( scalar_advec == 'bc-scheme'  .AND.  loop_optimization == 'cache' )    &
[1019]725    THEN
[1788]726       message_string = 'advection_scheme scalar_advec = "'                    &
[3045]727         // TRIM( scalar_advec ) // '" not implemented for ' //                &
728         'loop_optimization = "' // TRIM( loop_optimization ) // '"'
[1019]729       CALL message( 'check_parameters', 'PA0026', 1, 2, 0, 6, 0 )
730    ENDIF
[1]731
[2200]732    IF ( use_sgs_for_particles  .AND.  .NOT. cloud_droplets  .AND.             &
733         .NOT. use_upstream_for_tke  .AND.                                     &
734         scalar_advec /= 'ws-scheme'                                           &
[1557]735       )  THEN
[1]736       use_upstream_for_tke = .TRUE.
[2274]737       message_string = 'use_upstream_for_tke is set to .TRUE. because ' //    &
[1353]738                        'use_sgs_for_particles = .TRUE. '          //          &
[1330]739                        'and scalar_advec /= ws-scheme'
[226]740       CALL message( 'check_parameters', 'PA0025', 0, 1, 0, 6, 0 )
[1]741    ENDIF
742
743!
[1019]744!-- Set LOGICAL switches to enhance performance
[2200]745    IF ( momentum_advec == 'ws-scheme' )  ws_scheme_mom = .TRUE.
746    IF ( scalar_advec   == 'ws-scheme' )  ws_scheme_sca = .TRUE.
[1019]747
[1557]748
[1019]749!
[1]750!-- Timestep schemes:
751    SELECT CASE ( TRIM( timestep_scheme ) )
752
753       CASE ( 'euler' )
754          intermediate_timestep_count_max = 1
755
756       CASE ( 'runge-kutta-2' )
757          intermediate_timestep_count_max = 2
758
759       CASE ( 'runge-kutta-3' )
760          intermediate_timestep_count_max = 3
761
762       CASE DEFAULT
[1353]763          message_string = 'unknown timestep scheme: timestep_scheme = "' //   &
[214]764                           TRIM( timestep_scheme ) // '"'
[226]765          CALL message( 'check_parameters', 'PA0027', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]766
767    END SELECT
768
[1353]769    IF ( (momentum_advec /= 'pw-scheme' .AND. momentum_advec /= 'ws-scheme')   &
[667]770         .AND. timestep_scheme(1:5) == 'runge' ) THEN
[214]771       message_string = 'momentum advection scheme "' // &
772                        TRIM( momentum_advec ) // '" & does not work with ' // &
773                        'timestep_scheme "' // TRIM( timestep_scheme ) // '"'
[226]774       CALL message( 'check_parameters', 'PA0029', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]775    ENDIF
[1994]776!
[2312]777!-- Check for proper settings for microphysics
[3274]778    IF ( bulk_cloud_model  .AND.  cloud_droplets )  THEN
779       message_string = 'bulk_cloud_model = .TRUE. is not allowed with ' //    &
[1994]780                        'cloud_droplets = .TRUE.'
781       CALL message( 'check_parameters', 'PA0442', 1, 2, 0, 6, 0 )
782    ENDIF
[1]783
[825]784!
[3034]785!-- Initializing actions must have been set by the user
786    IF ( TRIM( initializing_actions ) == '' )  THEN
787       message_string = 'no value specified for initializing_actions'
[3045]788       CALL message( 'check_parameters', 'PA0149', 1, 2, 0, 6, 0 )
[3034]789    ENDIF
790
[1788]791    IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data'  .AND.            &
[328]792         TRIM( initializing_actions ) /= 'cyclic_fill' )  THEN
[1]793!
[214]794!--    No restart run: several initialising actions are possible
[1]795       action = initializing_actions
[1788]796       DO  WHILE ( TRIM( action ) /= '' )
[1]797          position = INDEX( action, ' ' )
798          SELECT CASE ( action(1:position-1) )
799
[1788]800             CASE ( 'set_constant_profiles', 'set_1d-model_profiles',          &
[2696]801                    'by_user', 'initialize_vortex', 'initialize_ptanom',       &
[3035]802                    'initialize_bubble', 'inifor' )
[1]803                action = action(position+1:)
804
805             CASE DEFAULT
[3045]806                message_string = 'initializing_action = "' //                  &
[3034]807                                 TRIM( action ) // '" unknown or not allowed'
[226]808                CALL message( 'check_parameters', 'PA0030', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]809
810          END SELECT
811       ENDDO
812    ENDIF
[214]813
[1788]814    IF ( TRIM( initializing_actions ) == 'initialize_vortex'  .AND.            &
[680]815         conserve_volume_flow ) THEN
[1788]816         message_string = 'initializing_actions = "initialize_vortex"' //      &
[2271]817                        ' is not allowed with conserve_volume_flow = .T.'
[680]818       CALL message( 'check_parameters', 'PA0343', 1, 2, 0, 6, 0 )
[2312]819    ENDIF
[680]820
821
[1788]822    IF ( INDEX( initializing_actions, 'set_constant_profiles' ) /= 0  .AND.    &
[1]823         INDEX( initializing_actions, 'set_1d-model_profiles' ) /= 0 )  THEN
[1788]824       message_string = 'initializing_actions = "set_constant_profiles"' //    &
825                        ' and "set_1d-model_profiles" are not allowed ' //     &
[214]826                        'simultaneously'
[226]827       CALL message( 'check_parameters', 'PA0031', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]828    ENDIF
[214]829
[1788]830    IF ( INDEX( initializing_actions, 'set_constant_profiles' ) /= 0  .AND.    &
[46]831         INDEX( initializing_actions, 'by_user' ) /= 0 )  THEN
[1788]832       message_string = 'initializing_actions = "set_constant_profiles"' //    &
[214]833                        ' and "by_user" are not allowed simultaneously'
[226]834       CALL message( 'check_parameters', 'PA0032', 1, 2, 0, 6, 0 )
[46]835    ENDIF
[214]836
[1788]837    IF ( INDEX( initializing_actions, 'by_user' ) /= 0  .AND.                  &
[46]838         INDEX( initializing_actions, 'set_1d-model_profiles' ) /= 0 )  THEN
[1788]839       message_string = 'initializing_actions = "by_user" and ' //             &
[214]840                        '"set_1d-model_profiles" are not allowed simultaneously'
[226]841       CALL message( 'check_parameters', 'PA0033', 1, 2, 0, 6, 0 )
[46]842    ENDIF
[2773]843!
[2934]844!-- In case of spinup and nested run, spinup end time must be identical
845!-- in order to have synchronously running simulations.
[2980]846    IF ( nested_run )  THEN
[2934]847#if defined( __parallel )
848       CALL MPI_ALLREDUCE( spinup_time, spinup_time_max, 1, MPI_REAL,          &
849                           MPI_MAX, MPI_COMM_WORLD, ierr )
850       CALL MPI_ALLREDUCE( dt_spinup,   dt_spinup_max,   1, MPI_REAL,          &
851                           MPI_MAX, MPI_COMM_WORLD, ierr )
[3182]852
[2934]853       IF ( spinup_time /= spinup_time_max  .OR.  dt_spinup /= dt_spinup_max ) &
854       THEN
855          message_string = 'In case of nesting, spinup_time and ' //           &
856                           'dt_spinup must be identical in all parent ' //     &
857                           'and child domains.'
858          CALL message( 'check_parameters', 'PA0489', 3, 2, 0, 6, 0 )
859       ENDIF
860#endif
861    ENDIF
862
[3274]863    IF ( bulk_cloud_model  .AND.  .NOT.  humidity )  THEN
864       WRITE( message_string, * ) 'bulk_cloud_model = ', bulk_cloud_model,     &
865              ' is not allowed with humidity = ', humidity
[226]866       CALL message( 'check_parameters', 'PA0034', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]867    ENDIF
868
[75]869    IF ( humidity  .AND.  sloping_surface )  THEN
[1788]870       message_string = 'humidity = .TRUE. and sloping_surface = .TRUE. ' //   &
[214]871                        'are not allowed simultaneously'
[226]872       CALL message( 'check_parameters', 'PA0036', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]873    ENDIF
874
[3637]875!-- Check the module settings
876    CALL module_interface_check_parameters
[1496]877
[1]878!
[3294]879!-- In case of no restart run, check initialising parameters and calculate
880!-- further quantities
[1]881    IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
882
883!
[767]884!--    Initial profiles for 1D and 3D model, respectively (u,v further below)
[1]885       pt_init = pt_surface
[1960]886       IF ( humidity       )  q_init  = q_surface
887       IF ( passive_scalar )  s_init  = s_surface
[3637]888
[1]889!--
890!--    If required, compute initial profile of the geostrophic wind
891!--    (component ug)
892       i = 1
[1353]893       gradient = 0.0_wp
[97]894
[3294]895       IF ( .NOT. ocean_mode )  THEN
[97]896
897          ug_vertical_gradient_level_ind(1) = 0
898          ug(0) = ug_surface
899          DO  k = 1, nzt+1
[1788]900             IF ( i < 11 )  THEN
901                IF ( ug_vertical_gradient_level(i) < zu(k)  .AND.              &
[1353]902                     ug_vertical_gradient_level(i) >= 0.0_wp )  THEN
903                   gradient = ug_vertical_gradient(i) / 100.0_wp
[177]904                   ug_vertical_gradient_level_ind(i) = k - 1
905                   i = i + 1
[1]906                ENDIF
[2312]907             ENDIF
[1353]908             IF ( gradient /= 0.0_wp )  THEN
[97]909                IF ( k /= 1 )  THEN
910                   ug(k) = ug(k-1) + dzu(k) * gradient
911                ELSE
[1174]912                   ug(k) = ug_surface + dzu(k) * gradient
[97]913                ENDIF
[1]914             ELSE
[97]915                ug(k) = ug(k-1)
[1]916             ENDIF
[97]917          ENDDO
[1]918
[97]919       ELSE
920
921          ug_vertical_gradient_level_ind(1) = nzt+1
[121]922          ug(nzt+1) = ug_surface
[667]923          DO  k = nzt, nzb, -1
[1788]924             IF ( i < 11 )  THEN
925                IF ( ug_vertical_gradient_level(i) > zu(k)  .AND.              &
[1353]926                     ug_vertical_gradient_level(i) <= 0.0_wp )  THEN
927                   gradient = ug_vertical_gradient(i) / 100.0_wp
[177]928                   ug_vertical_gradient_level_ind(i) = k + 1
929                   i = i + 1
[97]930                ENDIF
931             ENDIF
[1353]932             IF ( gradient /= 0.0_wp )  THEN
[97]933                IF ( k /= nzt )  THEN
934                   ug(k) = ug(k+1) - dzu(k+1) * gradient
935                ELSE
[1353]936                   ug(k)   = ug_surface - 0.5_wp * dzu(k+1) * gradient
937                   ug(k+1) = ug_surface + 0.5_wp * dzu(k+1) * gradient
[97]938                ENDIF
939             ELSE
940                ug(k) = ug(k+1)
941             ENDIF
942          ENDDO
943
944       ENDIF
945
[1]946!
[767]947!--    In case of no given gradients for ug, choose a zero gradient
[1322]948       IF ( ug_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9_wp )  THEN
[1353]949          ug_vertical_gradient_level(1) = 0.0_wp
[2312]950       ENDIF
[1]951
952!
953!--
954!--    If required, compute initial profile of the geostrophic wind
955!--    (component vg)
956       i = 1
[1353]957       gradient = 0.0_wp
[97]958
[3294]959       IF ( .NOT. ocean_mode )  THEN
[97]960
961          vg_vertical_gradient_level_ind(1) = 0
962          vg(0) = vg_surface
963          DO  k = 1, nzt+1
[2312]964             IF ( i < 11 )  THEN
[1788]965                IF ( vg_vertical_gradient_level(i) < zu(k)  .AND.              &
[1353]966                     vg_vertical_gradient_level(i) >= 0.0_wp )  THEN
967                   gradient = vg_vertical_gradient(i) / 100.0_wp
[177]968                   vg_vertical_gradient_level_ind(i) = k - 1
969                   i = i + 1
[1]970                ENDIF
971             ENDIF
[1353]972             IF ( gradient /= 0.0_wp )  THEN
[97]973                IF ( k /= 1 )  THEN
974                   vg(k) = vg(k-1) + dzu(k) * gradient
975                ELSE
[1174]976                   vg(k) = vg_surface + dzu(k) * gradient
[97]977                ENDIF
[1]978             ELSE
[97]979                vg(k) = vg(k-1)
[1]980             ENDIF
[97]981          ENDDO
[1]982
[97]983       ELSE
984
[121]985          vg_vertical_gradient_level_ind(1) = nzt+1
986          vg(nzt+1) = vg_surface
[667]987          DO  k = nzt, nzb, -1
[1788]988             IF ( i < 11 )  THEN
989                IF ( vg_vertical_gradient_level(i) > zu(k)  .AND.              &
[1353]990                     vg_vertical_gradient_level(i) <= 0.0_wp )  THEN
991                   gradient = vg_vertical_gradient(i) / 100.0_wp
[177]992                   vg_vertical_gradient_level_ind(i) = k + 1
993                   i = i + 1
[97]994                ENDIF
995             ENDIF
[1353]996             IF ( gradient /= 0.0_wp )  THEN
[97]997                IF ( k /= nzt )  THEN
998                   vg(k) = vg(k+1) - dzu(k+1) * gradient
999                ELSE
[1353]1000                   vg(k)   = vg_surface - 0.5_wp * dzu(k+1) * gradient
1001                   vg(k+1) = vg_surface + 0.5_wp * dzu(k+1) * gradient
[97]1002                ENDIF
1003             ELSE
1004                vg(k) = vg(k+1)
1005             ENDIF
1006          ENDDO
1007
1008       ENDIF
1009
[1]1010!
[767]1011!--    In case of no given gradients for vg, choose a zero gradient
[1322]1012       IF ( vg_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9_wp )  THEN
[1353]1013          vg_vertical_gradient_level(1) = 0.0_wp
[1]1014       ENDIF
1015
1016!
[767]1017!--    Let the initial wind profiles be the calculated ug/vg profiles or
1018!--    interpolate them from wind profile data (if given)
[1322]1019       IF ( u_profile(1) == 9999999.9_wp  .AND.  v_profile(1) == 9999999.9_wp )  THEN
[767]1020
1021          u_init = ug
1022          v_init = vg
1023
[1353]1024       ELSEIF ( u_profile(1) == 0.0_wp  .AND.  v_profile(1) == 0.0_wp )  THEN
[767]1025
[1353]1026          IF ( uv_heights(1) /= 0.0_wp )  THEN
[767]1027             message_string = 'uv_heights(1) must be 0.0'
1028             CALL message( 'check_parameters', 'PA0345', 1, 2, 0, 6, 0 )
1029          ENDIF
1030
[2348]1031          IF ( omega /= 0.0_wp )  THEN
1032             message_string = 'Coriolis force must be switched off (by setting omega=0.0)' //  &
1033                              ' when prescribing the forcing by u_profile and v_profile'
1034             CALL message( 'check_parameters', 'PA0347', 1, 2, 0, 6, 0 )
1035          ENDIF
1036
[767]1037          use_prescribed_profile_data = .TRUE.
1038
1039          kk = 1
[1353]1040          u_init(0) = 0.0_wp
1041          v_init(0) = 0.0_wp
[767]1042
1043          DO  k = 1, nz+1
1044
[3337]1045             IF ( kk < 200 )  THEN
[1788]1046                DO  WHILE ( uv_heights(kk+1) <= zu(k) )
[767]1047                   kk = kk + 1
[3337]1048                   IF ( kk == 200 )  EXIT
[767]1049                ENDDO
1050             ENDIF
1051
[3337]1052             IF ( kk < 200  .AND.  uv_heights(kk+1) /= 9999999.9_wp )  THEN
[767]1053                u_init(k) = u_profile(kk) + ( zu(k) - uv_heights(kk) ) /       &
1054                                       ( uv_heights(kk+1) - uv_heights(kk) ) * &
1055                                       ( u_profile(kk+1) - u_profile(kk) )
1056                v_init(k) = v_profile(kk) + ( zu(k) - uv_heights(kk) ) /       &
1057                                       ( uv_heights(kk+1) - uv_heights(kk) ) * &
1058                                       ( v_profile(kk+1) - v_profile(kk) )
1059             ELSE
1060                u_init(k) = u_profile(kk)
1061                v_init(k) = v_profile(kk)
1062             ENDIF
1063
1064          ENDDO
1065
1066       ELSE
1067
1068          message_string = 'u_profile(1) and v_profile(1) must be 0.0'
1069          CALL message( 'check_parameters', 'PA0346', 1, 2, 0, 6, 0 )
1070
1071       ENDIF
1072
1073!
[94]1074!--    Compute initial temperature profile using the given temperature gradients
[1788]1075       IF (  .NOT.  neutral )  THEN
[1960]1076          CALL init_vertical_profiles( pt_vertical_gradient_level_ind,          &
1077                                       pt_vertical_gradient_level,              &
1078                                       pt_vertical_gradient, pt_init,           &
1079                                       pt_surface, bc_pt_t_val )
[94]1080       ENDIF
[1]1081!
[1960]1082!--    Compute initial humidity profile using the given humidity gradients
1083       IF ( humidity )  THEN
1084          CALL init_vertical_profiles( q_vertical_gradient_level_ind,          &
1085                                       q_vertical_gradient_level,              &
1086                                       q_vertical_gradient, q_init,            &
1087                                       q_surface, bc_q_t_val )
[1]1088       ENDIF
1089!
[1960]1090!--    Compute initial scalar profile using the given scalar gradients
[1]1091       IF ( passive_scalar )  THEN
[1960]1092          CALL init_vertical_profiles( s_vertical_gradient_level_ind,          &
1093                                       s_vertical_gradient_level,              &
1094                                       s_vertical_gradient, s_init,            &
1095                                       s_surface, bc_s_t_val )
[1]1096       ENDIF
1097!
[3298]1098!--    TODO
[2696]1099!--    Compute initial chemistry profile using the given chemical species gradients
[3298]1100!--    Russo: Is done in chem_init --> kanani: Revise
[94]1101
[138]1102    ENDIF
[411]1103
1104!
[1365]1105!-- Check if the control parameter use_subsidence_tendencies is used correctly
[1788]1106    IF ( use_subsidence_tendencies  .AND.  .NOT.  large_scale_subsidence )  THEN
1107       message_string = 'The usage of use_subsidence_tendencies ' //           &
[1365]1108                            'requires large_scale_subsidence = .T..'
1109       CALL message( 'check_parameters', 'PA0396', 1, 2, 0, 6, 0 )
1110    ELSEIF ( use_subsidence_tendencies  .AND.  .NOT. large_scale_forcing )  THEN
[1788]1111       message_string = 'The usage of use_subsidence_tendencies ' //           &
[1365]1112                            'requires large_scale_forcing = .T..'
1113       CALL message( 'check_parameters', 'PA0397', 1, 2, 0, 6, 0 )
1114    ENDIF
1115
1116!
[411]1117!-- Initialize large scale subsidence if required
[1299]1118    If ( large_scale_subsidence )  THEN
[1788]1119       IF ( subs_vertical_gradient_level(1) /= -9999999.9_wp  .AND.            &
1120                                     .NOT.  large_scale_forcing )  THEN
[1299]1121          CALL init_w_subsidence
1122       ENDIF
1123!
1124!--    In case large_scale_forcing is used, profiles for subsidence velocity
1125!--    are read in from file LSF_DATA
[667]1126
[1788]1127       IF ( subs_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9_wp  .AND.            &
1128            .NOT.  large_scale_forcing )  THEN
1129          message_string = 'There is no default large scale vertical ' //      &
1130                           'velocity profile set. Specify the subsidence ' //  &
1131                           'velocity profile via subs_vertical_gradient ' //   &
1132                           'and subs_vertical_gradient_level.'
[1299]1133          CALL message( 'check_parameters', 'PA0380', 1, 2, 0, 6, 0 )
1134       ENDIF
1135    ELSE
[1322]1136        IF ( subs_vertical_gradient_level(1) /= -9999999.9_wp )  THEN
[1788]1137           message_string = 'Enable usage of large scale subsidence by ' //    &
[1299]1138                            'setting large_scale_subsidence = .T..'
1139          CALL message( 'check_parameters', 'PA0381', 1, 2, 0, 6, 0 )
1140        ENDIF
[2312]1141    ENDIF
[1299]1142
[138]1143!
[4196]1144!-- Overwrite parameters from namelist if necessary and compute Coriolis parameter.
[3182]1145!-- @todo - move initialization of f and fs to coriolis_mod.
[2696]1146    IF ( input_pids_static )  THEN
[4196]1147       latitude       = init_model%latitude
1148       longitude      = init_model%longitude
1149       rotation_angle = init_model%rotation_angle
[2696]1150    ENDIF
1151
[2575]1152    f  = 2.0_wp * omega * SIN( latitude / 180.0_wp * pi )
1153    fs = 2.0_wp * omega * COS( latitude / 180.0_wp * pi )
[1]1154
1155!
[1179]1156!-- Check and set buoyancy related parameters and switches
1157    IF ( reference_state == 'horizontal_average' )  THEN
1158       CONTINUE
1159    ELSEIF ( reference_state == 'initial_profile' )  THEN
1160       use_initial_profile_as_reference = .TRUE.
1161    ELSEIF ( reference_state == 'single_value' )  THEN
1162       use_single_reference_value = .TRUE.
[1322]1163       IF ( pt_reference == 9999999.9_wp )  pt_reference = pt_surface
[1353]1164       vpt_reference = pt_reference * ( 1.0_wp + 0.61_wp * q_surface )
[1179]1165    ELSE
[1788]1166       message_string = 'illegal value for reference_state: "' //              &
[1179]1167                        TRIM( reference_state ) // '"'
1168       CALL message( 'check_parameters', 'PA0056', 1, 2, 0, 6, 0 )
1169    ENDIF
[57]1170
1171!
[1]1172!-- In case of a given slope, compute the relevant quantities
[1353]1173    IF ( alpha_surface /= 0.0_wp )  THEN
1174       IF ( ABS( alpha_surface ) > 90.0_wp )  THEN
[1788]1175          WRITE( message_string, * ) 'ABS( alpha_surface = ', alpha_surface,   &
[215]1176                                     ' ) must be < 90.0'
[226]1177          CALL message( 'check_parameters', 'PA0043', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1178       ENDIF
1179       sloping_surface = .TRUE.
[1353]1180       cos_alpha_surface = COS( alpha_surface / 180.0_wp * pi )
1181       sin_alpha_surface = SIN( alpha_surface / 180.0_wp * pi )
[1]1182    ENDIF
1183
1184!
1185!-- Check time step and cfl_factor
[1353]1186    IF ( dt /= -1.0_wp )  THEN
[3045]1187       IF ( dt <= 0.0_wp )  THEN
[215]1188          WRITE( message_string, * ) 'dt = ', dt , ' <= 0.0'
[226]1189          CALL message( 'check_parameters', 'PA0044', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1190       ENDIF
1191       dt_3d = dt
1192       dt_fixed = .TRUE.
1193    ENDIF
1194
[1353]1195    IF ( cfl_factor <= 0.0_wp  .OR.  cfl_factor > 1.0_wp )  THEN
1196       IF ( cfl_factor == -1.0_wp )  THEN
[1001]1197          IF ( timestep_scheme == 'runge-kutta-2' )  THEN
[1353]1198             cfl_factor = 0.8_wp
[1001]1199          ELSEIF ( timestep_scheme == 'runge-kutta-3' )  THEN
[1353]1200             cfl_factor = 0.9_wp
[1]1201          ELSE
[1353]1202             cfl_factor = 0.9_wp
[1]1203          ENDIF
1204       ELSE
[1788]1205          WRITE( message_string, * ) 'cfl_factor = ', cfl_factor,              &
[3046]1206                 ' out of range &0.0 < cfl_factor <= 1.0 is required'
[226]1207          CALL message( 'check_parameters', 'PA0045', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1208       ENDIF
1209    ENDIF
1210
1211!
1212!-- Store simulated time at begin
1213    simulated_time_at_begin = simulated_time
1214
1215!
[291]1216!-- Store reference time for coupled runs and change the coupling flag,
1217!-- if ...
[1353]1218    IF ( simulated_time == 0.0_wp )  THEN
1219       IF ( coupling_start_time == 0.0_wp )  THEN
1220          time_since_reference_point = 0.0_wp
1221       ELSEIF ( time_since_reference_point < 0.0_wp )  THEN
[291]1222          run_coupled = .FALSE.
1223       ENDIF
1224    ENDIF
1225
1226!
[1]1227!-- Set wind speed in the Galilei-transformed system
1228    IF ( galilei_transformation )  THEN
[1788]1229       IF ( use_ug_for_galilei_tr                    .AND.                     &
1230            ug_vertical_gradient_level(1) == 0.0_wp  .AND.                     &
[2312]1231            ug_vertical_gradient(1) == 0.0_wp        .AND.                     &
[1788]1232            vg_vertical_gradient_level(1) == 0.0_wp  .AND.                     &
[1353]1233            vg_vertical_gradient(1) == 0.0_wp )  THEN
1234          u_gtrans = ug_surface * 0.6_wp
1235          v_gtrans = vg_surface * 0.6_wp
[1788]1236       ELSEIF ( use_ug_for_galilei_tr  .AND.                                   &
1237                ( ug_vertical_gradient_level(1) /= 0.0_wp  .OR.                &
[1353]1238                ug_vertical_gradient(1) /= 0.0_wp ) )  THEN
[1788]1239          message_string = 'baroclinity (ug) not allowed simultaneously' //    &
[215]1240                           ' with galilei transformation'
[226]1241          CALL message( 'check_parameters', 'PA0046', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1788]1242       ELSEIF ( use_ug_for_galilei_tr  .AND.                                   &
1243                ( vg_vertical_gradient_level(1) /= 0.0_wp  .OR.                &
[1353]1244                vg_vertical_gradient(1) /= 0.0_wp ) )  THEN
[1788]1245          message_string = 'baroclinity (vg) not allowed simultaneously' //    &
[215]1246                           ' with galilei transformation'
[226]1247          CALL message( 'check_parameters', 'PA0047', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1248       ELSE
[3045]1249          message_string = 'variable translation speed used for Galilei-' //   &
[3046]1250             'transformation, which may cause & instabilities in stably ' //   &
[215]1251             'stratified regions'
[226]1252          CALL message( 'check_parameters', 'PA0048', 0, 1, 0, 6, 0 )
[1]1253       ENDIF
1254    ENDIF
1255
1256!
1257!-- In case of using a prandtl-layer, calculated (or prescribed) surface
1258!-- fluxes have to be used in the diffusion-terms
[1691]1259    IF ( constant_flux_layer )  use_surface_fluxes = .TRUE.
[1]1260
1261!
1262!-- Check boundary conditions and set internal variables:
[1764]1263!-- Attention: the lateral boundary conditions have been already checked in
1264!-- parin
[1]1265!
1266!-- Non-cyclic lateral boundaries require the multigrid method and Piascek-
[667]1267!-- Willimas or Wicker - Skamarock advection scheme. Several schemes
1268!-- and tools do not work with non-cyclic boundary conditions.
[1]1269    IF ( bc_lr /= 'cyclic'  .OR.  bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
[1575]1270       IF ( psolver(1:9) /= 'multigrid' )  THEN
[1788]1271          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' //    &
[215]1272                           'psolver = "' // TRIM( psolver ) // '"'
[226]1273          CALL message( 'check_parameters', 'PA0051', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1274       ENDIF
[1788]1275       IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme'  .AND.                               &
[2200]1276            momentum_advec /= 'ws-scheme' )  THEN
[1557]1277
[1788]1278          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' //    &
[215]1279                           'momentum_advec = "' // TRIM( momentum_advec ) // '"'
[226]1280          CALL message( 'check_parameters', 'PA0052', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1281       ENDIF
[1788]1282       IF ( scalar_advec /= 'pw-scheme'  .AND.                                 &
[2200]1283            scalar_advec /= 'ws-scheme' )  THEN
[1788]1284          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' //    &
[215]1285                           'scalar_advec = "' // TRIM( scalar_advec ) // '"'
[226]1286          CALL message( 'check_parameters', 'PA0053', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1287       ENDIF
1288       IF ( galilei_transformation )  THEN
[1788]1289          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' //    &
[215]1290                           'galilei_transformation = .T.'
[226]1291          CALL message( 'check_parameters', 'PA0054', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1292       ENDIF
1293    ENDIF
1294
1295!
1296!-- Bottom boundary condition for the turbulent Kinetic energy
1297    IF ( bc_e_b == 'neumann' )  THEN
1298       ibc_e_b = 1
1299    ELSEIF ( bc_e_b == '(u*)**2+neumann' )  THEN
1300       ibc_e_b = 2
[1691]1301       IF ( .NOT. constant_flux_layer )  THEN
[1]1302          bc_e_b = 'neumann'
1303          ibc_e_b = 1
[1788]1304          message_string = 'boundary condition bc_e_b changed to "' //         &
[215]1305                           TRIM( bc_e_b ) // '"'
[226]1306          CALL message( 'check_parameters', 'PA0057', 0, 1, 0, 6, 0 )
[1]1307       ENDIF
1308    ELSE
[1788]1309       message_string = 'unknown boundary condition: bc_e_b = "' //            &
[215]1310                        TRIM( bc_e_b ) // '"'
[226]1311       CALL message( 'check_parameters', 'PA0058', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1312    ENDIF
1313
1314!
1315!-- Boundary conditions for perturbation pressure
1316    IF ( bc_p_b == 'dirichlet' )  THEN
1317       ibc_p_b = 0
1318    ELSEIF ( bc_p_b == 'neumann' )  THEN
1319       ibc_p_b = 1
1320    ELSE
[1788]1321       message_string = 'unknown boundary condition: bc_p_b = "' //            &
[215]1322                        TRIM( bc_p_b ) // '"'
[226]1323       CALL message( 'check_parameters', 'PA0059', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1324    ENDIF
[1111]1325
[1]1326    IF ( bc_p_t == 'dirichlet' )  THEN
1327       ibc_p_t = 0
[1762]1328!-- TO_DO: later set bc_p_t to neumann before, in case of nested domain
[3347]1329    ELSEIF ( bc_p_t == 'neumann' .OR. bc_p_t == 'nested' )  THEN
[1]1330       ibc_p_t = 1
1331    ELSE
[1788]1332       message_string = 'unknown boundary condition: bc_p_t = "' //            &
[215]1333                        TRIM( bc_p_t ) // '"'
[226]1334       CALL message( 'check_parameters', 'PA0061', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1335    ENDIF
1336
1337!
1338!-- Boundary conditions for potential temperature
[102]1339    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
1340       ibc_pt_b = 2
[1]1341    ELSE
[102]1342       IF ( bc_pt_b == 'dirichlet' )  THEN
1343          ibc_pt_b = 0
1344       ELSEIF ( bc_pt_b == 'neumann' )  THEN
1345          ibc_pt_b = 1
1346       ELSE
[1788]1347          message_string = 'unknown boundary condition: bc_pt_b = "' //        &
[215]1348                           TRIM( bc_pt_b ) // '"'
[226]1349          CALL message( 'check_parameters', 'PA0062', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1350       ENDIF
1351    ENDIF
[102]1352
[1]1353    IF ( bc_pt_t == 'dirichlet' )  THEN
1354       ibc_pt_t = 0
1355    ELSEIF ( bc_pt_t == 'neumann' )  THEN
1356       ibc_pt_t = 1
[19]1357    ELSEIF ( bc_pt_t == 'initial_gradient' )  THEN
1358       ibc_pt_t = 2
[3182]1359    ELSEIF ( bc_pt_t == 'nested'  .OR.  bc_pt_t == 'nesting_offline' )  THEN
[1762]1360       ibc_pt_t = 3
[1]1361    ELSE
[1788]1362       message_string = 'unknown boundary condition: bc_pt_t = "' //           &
[215]1363                        TRIM( bc_pt_t ) // '"'
[226]1364       CALL message( 'check_parameters', 'PA0063', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1365    ENDIF
1366
[2042]1367    IF ( ANY( wall_heatflux /= 0.0_wp )  .AND.                        &
1368         surface_heatflux == 9999999.9_wp )  THEN
1369       message_string = 'wall_heatflux additionally requires ' //     &
1370                        'setting of surface_heatflux'
1371       CALL message( 'check_parameters', 'PA0443', 1, 2, 0, 6, 0 )
1372    ENDIF
1373
[2007]1374!
1375!   This IF clause needs revision, got too complex!!
[1322]1376    IF ( surface_heatflux == 9999999.9_wp  )  THEN
[1276]1377       constant_heatflux = .FALSE.
[2007]1378       IF ( large_scale_forcing  .OR.  land_surface  .OR.  urban_surface )  THEN
[1276]1379          IF ( ibc_pt_b == 0 )  THEN
1380             constant_heatflux = .FALSE.
1381          ELSEIF ( ibc_pt_b == 1 )  THEN
1382             constant_heatflux = .TRUE.
[2970]1383             surface_heatflux = 0.0_wp
[1276]1384          ENDIF
1385       ENDIF
[1241]1386    ELSE
[2970]1387       constant_heatflux = .TRUE.
[1241]1388    ENDIF
1389
[1322]1390    IF ( top_heatflux     == 9999999.9_wp )  constant_top_heatflux = .FALSE.
[940]1391
1392    IF ( neutral )  THEN
1393
[1788]1394       IF ( surface_heatflux /= 0.0_wp  .AND.                                  &
1395            surface_heatflux /= 9999999.9_wp )  THEN
[940]1396          message_string = 'heatflux must not be set for pure neutral flow'
1397          CALL message( 'check_parameters', 'PA0351', 1, 2, 0, 6, 0 )
1398       ENDIF
1399
[1788]1400       IF ( top_heatflux /= 0.0_wp  .AND.  top_heatflux /= 9999999.9_wp )      &
[940]1401       THEN
1402          message_string = 'heatflux must not be set for pure neutral flow'
1403          CALL message( 'check_parameters', 'PA0351', 1, 2, 0, 6, 0 )
1404       ENDIF
1405
1406    ENDIF
1407
[1788]1408    IF ( top_momentumflux_u /= 9999999.9_wp  .AND.                             &
[1322]1409         top_momentumflux_v /= 9999999.9_wp )  THEN
[103]1410       constant_top_momentumflux = .TRUE.
[1788]1411    ELSEIF (  .NOT. ( top_momentumflux_u == 9999999.9_wp  .AND.                &
[1322]1412           top_momentumflux_v == 9999999.9_wp ) )  THEN
[1788]1413       message_string = 'both, top_momentumflux_u AND top_momentumflux_v ' //  &
[215]1414                        'must be set'
[226]1415       CALL message( 'check_parameters', 'PA0064', 1, 2, 0, 6, 0 )
[103]1416    ENDIF
[1]1417
1418!
1419!-- A given surface temperature implies Dirichlet boundary condition for
1420!-- temperature. In this case specification of a constant heat flux is
1421!-- forbidden.
[1788]1422    IF ( ibc_pt_b == 0  .AND.  constant_heatflux  .AND.                        &
[1353]1423         surface_heatflux /= 0.0_wp )  THEN
[215]1424       message_string = 'boundary_condition: bc_pt_b = "' // TRIM( bc_pt_b ) //&
[3046]1425                        '& is not allowed with constant_heatflux = .TRUE.'
[226]1426       CALL message( 'check_parameters', 'PA0065', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1427    ENDIF
[1353]1428    IF ( constant_heatflux  .AND.  pt_surface_initial_change /= 0.0_wp )  THEN
[1788]1429       WRITE ( message_string, * )  'constant_heatflux = .TRUE. is not allo',  &
1430               'wed with pt_surface_initial_change (/=0) = ',                  &
[215]1431               pt_surface_initial_change
[226]1432       CALL message( 'check_parameters', 'PA0066', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1433    ENDIF
1434
1435!
[19]1436!-- A given temperature at the top implies Dirichlet boundary condition for
1437!-- temperature. In this case specification of a constant heat flux is
1438!-- forbidden.
[1788]1439    IF ( ibc_pt_t == 0  .AND.  constant_top_heatflux  .AND.                    &
[1353]1440         top_heatflux /= 0.0_wp )  THEN
[215]1441       message_string = 'boundary_condition: bc_pt_t = "' // TRIM( bc_pt_t ) //&
1442                        '" is not allowed with constant_top_heatflux = .TRUE.'
[226]1443       CALL message( 'check_parameters', 'PA0067', 1, 2, 0, 6, 0 )
[19]1444    ENDIF
1445
1446!
[1960]1447!-- Set boundary conditions for total water content
1448    IF ( humidity )  THEN
[2042]1449
1450       IF ( ANY( wall_humidityflux /= 0.0_wp )  .AND.                        &
1451            surface_waterflux == 9999999.9_wp )  THEN
1452          message_string = 'wall_humidityflux additionally requires ' //     &
1453                           'setting of surface_waterflux'
1454          CALL message( 'check_parameters', 'PA0444', 1, 2, 0, 6, 0 )
1455       ENDIF
1456
[1984]1457       CALL set_bc_scalars( 'q', bc_q_b, bc_q_t, ibc_q_b, ibc_q_t,           &
1458                            'PA0071', 'PA0072' )
[1]1459
[1322]1460       IF ( surface_waterflux == 9999999.9_wp  )  THEN
[1276]1461          constant_waterflux = .FALSE.
[1691]1462          IF ( large_scale_forcing .OR. land_surface )  THEN
[1276]1463             IF ( ibc_q_b == 0 )  THEN
1464                constant_waterflux = .FALSE.
1465             ELSEIF ( ibc_q_b == 1 )  THEN
1466                constant_waterflux = .TRUE.
1467             ENDIF
1468          ENDIF
[1241]1469       ELSE
[1276]1470          constant_waterflux = .TRUE.
[1241]1471       ENDIF
[1]1472
[1984]1473       CALL check_bc_scalars( 'q', bc_q_b, ibc_q_b, 'PA0073', 'PA0074',        &
1474                              constant_waterflux, q_surface_initial_change )
1475
[1]1476    ENDIF
[2312]1477
[1960]1478    IF ( passive_scalar )  THEN
[2042]1479
[3045]1480       IF ( ANY( wall_scalarflux /= 0.0_wp )  .AND.                            &
[2042]1481            surface_scalarflux == 9999999.9_wp )  THEN
[3045]1482          message_string = 'wall_scalarflux additionally requires ' //         &
[2042]1483                           'setting of surface_scalarflux'
1484          CALL message( 'check_parameters', 'PA0445', 1, 2, 0, 6, 0 )
1485       ENDIF
1486
1487       IF ( surface_scalarflux == 9999999.9_wp )  constant_scalarflux = .FALSE.
1488
[1984]1489       CALL set_bc_scalars( 's', bc_s_b, bc_s_t, ibc_s_b, ibc_s_t,             &
1490                            'PA0071', 'PA0072' )
1491
1492       CALL check_bc_scalars( 's', bc_s_b, ibc_s_b, 'PA0073', 'PA0074',        &
1493                              constant_scalarflux, s_surface_initial_change )
[1992]1494
1495       IF ( top_scalarflux == 9999999.9_wp )  constant_top_scalarflux = .FALSE.
1496!
1497!--    A fixed scalar concentration at the top implies Dirichlet boundary
[2312]1498!--    condition for scalar. Hence, in this case specification of a constant
[1992]1499!--    scalar flux is forbidden.
1500       IF ( ( ibc_s_t == 0 .OR. ibc_s_t == 2 )  .AND.  constant_top_scalarflux &
1501               .AND.  top_scalarflux /= 0.0_wp )  THEN
1502          message_string = 'boundary condition: bc_s_t = "' //                 &
[3294]1503                           TRIM( bc_s_t ) // '" is not allowed with ' //       &
[1992]1504                           'top_scalarflux /= 0.0'
1505          CALL message( 'check_parameters', 'PA0441', 1, 2, 0, 6, 0 )
1506       ENDIF
[1960]1507    ENDIF
[2696]1508
[1]1509!
[2696]1510!-- Boundary conditions for chemical species
1511    IF ( air_chemistry )  CALL chem_boundary_conds( 'init' )
1512
1513!
[1]1514!-- Boundary conditions for horizontal components of wind speed
1515    IF ( bc_uv_b == 'dirichlet' )  THEN
1516       ibc_uv_b = 0
1517    ELSEIF ( bc_uv_b == 'neumann' )  THEN
1518       ibc_uv_b = 1
[1691]1519       IF ( constant_flux_layer )  THEN
[1788]1520          message_string = 'boundary condition: bc_uv_b = "' //                &
[1691]1521               TRIM( bc_uv_b ) // '" is not allowed with constant_flux_layer'  &
1522               // ' = .TRUE.'
[226]1523          CALL message( 'check_parameters', 'PA0075', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1524       ENDIF
1525    ELSE
[1788]1526       message_string = 'unknown boundary condition: bc_uv_b = "' //           &
[215]1527                        TRIM( bc_uv_b ) // '"'
[226]1528       CALL message( 'check_parameters', 'PA0076', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1529    ENDIF
[667]1530!
1531!-- In case of coupled simulations u and v at the ground in atmosphere will be
1532!-- assigned with the u and v values of the ocean surface
1533    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
1534       ibc_uv_b = 2
1535    ENDIF
[215]1536
[108]1537    IF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
1538       bc_uv_t = 'neumann'
[1]1539       ibc_uv_t = 1
1540    ELSE
[132]1541       IF ( bc_uv_t == 'dirichlet' .OR. bc_uv_t == 'dirichlet_0' )  THEN
[108]1542          ibc_uv_t = 0
[767]1543          IF ( bc_uv_t == 'dirichlet_0' )  THEN
1544!
1545!--          Velocities for the initial u,v-profiles are set zero at the top
1546!--          in case of dirichlet_0 conditions
[1353]1547             u_init(nzt+1)    = 0.0_wp
1548             v_init(nzt+1)    = 0.0_wp
[767]1549          ENDIF
[108]1550       ELSEIF ( bc_uv_t == 'neumann' )  THEN
1551          ibc_uv_t = 1
[3182]1552       ELSEIF ( bc_uv_t == 'nested'  .OR.  bc_uv_t == 'nesting_offline' )  THEN
[1762]1553          ibc_uv_t = 3
[108]1554       ELSE
[1788]1555          message_string = 'unknown boundary condition: bc_uv_t = "' //        &
[215]1556                           TRIM( bc_uv_t ) // '"'
[226]1557          CALL message( 'check_parameters', 'PA0077', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1558       ENDIF
1559    ENDIF
1560
1561!
1562!-- Compute and check, respectively, the Rayleigh Damping parameter
[1353]1563    IF ( rayleigh_damping_factor == -1.0_wp )  THEN
1564       rayleigh_damping_factor = 0.0_wp
[1]1565    ELSE
[1788]1566       IF ( rayleigh_damping_factor < 0.0_wp  .OR.                             &
1567            rayleigh_damping_factor > 1.0_wp )  THEN
1568          WRITE( message_string, * )  'rayleigh_damping_factor = ',            &
[215]1569                              rayleigh_damping_factor, ' out of range [0.0,1.0]'
[226]1570          CALL message( 'check_parameters', 'PA0078', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1571       ENDIF
1572    ENDIF
1573
[1353]1574    IF ( rayleigh_damping_height == -1.0_wp )  THEN
[3294]1575       IF (  .NOT.  ocean_mode )  THEN
[1353]1576          rayleigh_damping_height = 0.66666666666_wp * zu(nzt)
[108]1577       ELSE
[1353]1578          rayleigh_damping_height = 0.66666666666_wp * zu(nzb)
[108]1579       ENDIF
[1]1580    ELSE
[3294]1581       IF (  .NOT.  ocean_mode )  THEN
[1788]1582          IF ( rayleigh_damping_height < 0.0_wp  .OR.                          &
[108]1583               rayleigh_damping_height > zu(nzt) )  THEN
[1788]1584             WRITE( message_string, * )  'rayleigh_damping_height = ',         &
[215]1585                   rayleigh_damping_height, ' out of range [0.0,', zu(nzt), ']'
[226]1586             CALL message( 'check_parameters', 'PA0079', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1587          ENDIF
[108]1588       ELSE
[1788]1589          IF ( rayleigh_damping_height > 0.0_wp  .OR.                          &
[108]1590               rayleigh_damping_height < zu(nzb) )  THEN
[1788]1591             WRITE( message_string, * )  'rayleigh_damping_height = ',         &
[215]1592                   rayleigh_damping_height, ' out of range [0.0,', zu(nzb), ']'
[226]1593             CALL message( 'check_parameters', 'PA0079', 1, 2, 0, 6, 0 )
[108]1594          ENDIF
[1]1595       ENDIF
1596    ENDIF
1597
1598!
[2039]1599!-- Check number of chosen statistic regions
1600    IF ( statistic_regions < 0 )  THEN
[1788]1601       WRITE ( message_string, * ) 'number of statistic_regions = ',           &
[2039]1602                   statistic_regions+1, ' is not allowed'
[226]1603       CALL message( 'check_parameters', 'PA0082', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1604    ENDIF
[1788]1605    IF ( normalizing_region > statistic_regions  .OR.                          &
[1]1606         normalizing_region < 0)  THEN
[1788]1607       WRITE ( message_string, * ) 'normalizing_region = ',                    &
[215]1608                normalizing_region, ' must be >= 0 and <= ',statistic_regions, &
1609                ' (value of statistic_regions)'
[226]1610       CALL message( 'check_parameters', 'PA0083', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1611    ENDIF
1612
1613!
1614!-- Set the default intervals for data output, if necessary
[1833]1615!-- NOTE: dt_dosp has already been set in spectra_parin
[1322]1616    IF ( dt_data_output /= 9999999.9_wp )  THEN
1617       IF ( dt_dopr           == 9999999.9_wp )  dt_dopr           = dt_data_output
1618       IF ( dt_dopts          == 9999999.9_wp )  dt_dopts          = dt_data_output
1619       IF ( dt_do2d_xy        == 9999999.9_wp )  dt_do2d_xy        = dt_data_output
1620       IF ( dt_do2d_xz        == 9999999.9_wp )  dt_do2d_xz        = dt_data_output
1621       IF ( dt_do2d_yz        == 9999999.9_wp )  dt_do2d_yz        = dt_data_output
1622       IF ( dt_do3d           == 9999999.9_wp )  dt_do3d           = dt_data_output
1623       IF ( dt_data_output_av == 9999999.9_wp )  dt_data_output_av = dt_data_output
[564]1624       DO  mid = 1, max_masks
[1322]1625          IF ( dt_domask(mid) == 9999999.9_wp )  dt_domask(mid)    = dt_data_output
[410]1626       ENDDO
[1]1627    ENDIF
1628
1629!
1630!-- Set the default skip time intervals for data output, if necessary
[1788]1631    IF ( skip_time_dopr    == 9999999.9_wp )                                   &
[1]1632                                       skip_time_dopr    = skip_time_data_output
[1788]1633    IF ( skip_time_do2d_xy == 9999999.9_wp )                                   &
[1]1634                                       skip_time_do2d_xy = skip_time_data_output
[1788]1635    IF ( skip_time_do2d_xz == 9999999.9_wp )                                   &
[1]1636                                       skip_time_do2d_xz = skip_time_data_output
[1788]1637    IF ( skip_time_do2d_yz == 9999999.9_wp )                                   &
[1]1638                                       skip_time_do2d_yz = skip_time_data_output
[1788]1639    IF ( skip_time_do3d    == 9999999.9_wp )                                   &
[1]1640                                       skip_time_do3d    = skip_time_data_output
[1788]1641    IF ( skip_time_data_output_av == 9999999.9_wp )                            &
[1]1642                                skip_time_data_output_av = skip_time_data_output
[564]1643    DO  mid = 1, max_masks
[1788]1644       IF ( skip_time_domask(mid) == 9999999.9_wp )                            &
[410]1645                                skip_time_domask(mid)    = skip_time_data_output
1646    ENDDO
[1]1647
1648!
[1833]1649!-- Check the average intervals (first for 3d-data, then for profiles)
[1]1650    IF ( averaging_interval > dt_data_output_av )  THEN
[1788]1651       WRITE( message_string, * )  'averaging_interval = ',                    &
[3045]1652             averaging_interval, ' must be <= dt_data_output_av = ',           &
1653             dt_data_output_av
[226]1654       CALL message( 'check_parameters', 'PA0085', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1655    ENDIF
1656
[1322]1657    IF ( averaging_interval_pr == 9999999.9_wp )  THEN
[1]1658       averaging_interval_pr = averaging_interval
1659    ENDIF
1660
1661    IF ( averaging_interval_pr > dt_dopr )  THEN
[1788]1662       WRITE( message_string, * )  'averaging_interval_pr = ',                 &
[215]1663             averaging_interval_pr, ' must be <= dt_dopr = ', dt_dopr
[226]1664       CALL message( 'check_parameters', 'PA0086', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1665    ENDIF
1666
1667!
1668!-- Set the default interval for profiles entering the temporal average
[1322]1669    IF ( dt_averaging_input_pr == 9999999.9_wp )  THEN
[1]1670       dt_averaging_input_pr = dt_averaging_input
1671    ENDIF
1672
1673!
1674!-- Set the default interval for the output of timeseries to a reasonable
1675!-- value (tries to minimize the number of calls of flow_statistics)
[1322]1676    IF ( dt_dots == 9999999.9_wp )  THEN
[1353]1677       IF ( averaging_interval_pr == 0.0_wp )  THEN
[1]1678          dt_dots = MIN( dt_run_control, dt_dopr )
1679       ELSE
1680          dt_dots = MIN( dt_run_control, dt_averaging_input_pr )
1681       ENDIF
1682    ENDIF
1683
1684!
1685!-- Check the sample rate for averaging (first for 3d-data, then for profiles)
1686    IF ( dt_averaging_input > averaging_interval )  THEN
[1788]1687       WRITE( message_string, * )  'dt_averaging_input = ',                    &
1688                dt_averaging_input, ' must be <= averaging_interval = ',       &
[215]1689                averaging_interval
[226]1690       CALL message( 'check_parameters', 'PA0088', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1691    ENDIF
1692
1693    IF ( dt_averaging_input_pr > averaging_interval_pr )  THEN
[1788]1694       WRITE( message_string, * )  'dt_averaging_input_pr = ',                 &
[215]1695                dt_averaging_input_pr, ' must be <= averaging_interval_pr = ', &
1696                averaging_interval_pr
[226]1697       CALL message( 'check_parameters', 'PA0089', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1698    ENDIF
1699
1700!
1701!-- Determine the number of output profiles and check whether they are
1702!-- permissible
1703    DO  WHILE ( data_output_pr(dopr_n+1) /= '          ' )
1704
1705       dopr_n = dopr_n + 1
1706       i = dopr_n
1707
1708!
1709!--    Determine internal profile number (for hom, homs)
1710!--    and store height levels
1711       SELECT CASE ( TRIM( data_output_pr(i) ) )
1712
1713          CASE ( 'u', '#u' )
1714             dopr_index(i) = 1
[87]1715             dopr_unit(i)  = 'm/s'
[1]1716             hom(:,2,1,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1717             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1718                dopr_initial_index(i) = 5
1719                hom(:,2,5,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1720                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1721             ENDIF
1722
1723          CASE ( 'v', '#v' )
1724             dopr_index(i) = 2
[87]1725             dopr_unit(i)  = 'm/s'
1726             hom(:,2,2,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1]1727             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1728                dopr_initial_index(i) = 6
1729                hom(:,2,6,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1730                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1731             ENDIF
1732
1733          CASE ( 'w' )
1734             dopr_index(i) = 3
[87]1735             dopr_unit(i)  = 'm/s'
1736             hom(:,2,3,:)  = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[1]1737
[3421]1738          CASE ( 'theta', '#theta' )
[3274]1739             IF ( .NOT. bulk_cloud_model ) THEN
[1]1740                dopr_index(i) = 4
[87]1741                dopr_unit(i)  = 'K'
[1]1742                hom(:,2,4,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1743                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1744                   dopr_initial_index(i) = 7
1745                   hom(:,2,7,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1746                   hom(nzb,2,7,:)        = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
[1]1747                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1748                ENDIF
1749             ELSE
1750                dopr_index(i) = 43
[87]1751                dopr_unit(i)  = 'K'
[1]1752                hom(:,2,43,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1753                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1754                   dopr_initial_index(i) = 28
1755                   hom(:,2,28,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1756                   hom(nzb,2,28,:)       = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
[1]1757                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1758                ENDIF
1759             ENDIF
1760
[3083]1761          CASE ( 'e', '#e' )
[1]1762             dopr_index(i)  = 8
[87]1763             dopr_unit(i)   = 'm2/s2'
[1]1764             hom(:,2,8,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1765             hom(nzb,2,8,:) = 0.0_wp
[3083]1766             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1767                dopr_initial_index(i) = 8
1768                hom(:,2,8,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1769                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1770             ENDIF
[1]1771
1772          CASE ( 'km', '#km' )
1773             dopr_index(i)  = 9
[87]1774             dopr_unit(i)   = 'm2/s'
[1]1775             hom(:,2,9,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1776             hom(nzb,2,9,:) = 0.0_wp
[1]1777             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1778                dopr_initial_index(i) = 23
1779                hom(:,2,23,:)         = hom(:,2,9,:)
1780                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1781             ENDIF
1782
1783          CASE ( 'kh', '#kh' )
1784             dopr_index(i)   = 10
[87]1785             dopr_unit(i)    = 'm2/s'
[1]1786             hom(:,2,10,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1787             hom(nzb,2,10,:) = 0.0_wp
[1]1788             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1789                dopr_initial_index(i) = 24
1790                hom(:,2,24,:)         = hom(:,2,10,:)
1791                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1792             ENDIF
1793
1794          CASE ( 'l', '#l' )
1795             dopr_index(i)   = 11
[87]1796             dopr_unit(i)    = 'm'
[1]1797             hom(:,2,11,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1798             hom(nzb,2,11,:) = 0.0_wp
[1]1799             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1800                dopr_initial_index(i) = 25
1801                hom(:,2,25,:)         = hom(:,2,11,:)
1802                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1803             ENDIF
1804
1805          CASE ( 'w"u"' )
1806             dopr_index(i) = 12
[2037]1807             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
[1]1808             hom(:,2,12,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[1691]1809             IF ( constant_flux_layer )  hom(nzb,2,12,:) = zu(1)
[1]1810
1811          CASE ( 'w*u*' )
1812             dopr_index(i) = 13
[2037]1813             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
[1]1814             hom(:,2,13,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1815
1816          CASE ( 'w"v"' )
1817             dopr_index(i) = 14
[2037]1818             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
[1]1819             hom(:,2,14,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[1691]1820             IF ( constant_flux_layer )  hom(nzb,2,14,:) = zu(1)
[1]1821
1822          CASE ( 'w*v*' )
1823             dopr_index(i) = 15
[2037]1824             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
[1]1825             hom(:,2,15,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1826
[3421]1827          CASE ( 'w"theta"' )
[1]1828             dopr_index(i) = 16
[2037]1829             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]1830             hom(:,2,16,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1831
[3421]1832          CASE ( 'w*theta*' )
[1]1833             dopr_index(i) = 17
[2037]1834             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]1835             hom(:,2,17,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1836
[3421]1837          CASE ( 'wtheta' )
[1]1838             dopr_index(i) = 18
[2037]1839             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]1840             hom(:,2,18,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1841
1842          CASE ( 'wu' )
1843             dopr_index(i) = 19
[2037]1844             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
[1]1845             hom(:,2,19,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[1691]1846             IF ( constant_flux_layer )  hom(nzb,2,19,:) = zu(1)
[1]1847
1848          CASE ( 'wv' )
1849             dopr_index(i) = 20
[2037]1850             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
[1]1851             hom(:,2,20,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[1691]1852             IF ( constant_flux_layer )  hom(nzb,2,20,:) = zu(1)
[1]1853
[3421]1854          CASE ( 'w*theta*BC' )
[1]1855             dopr_index(i) = 21
[2037]1856             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]1857             hom(:,2,21,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1858
[3421]1859          CASE ( 'wthetaBC' )
[1]1860             dopr_index(i) = 22
[2037]1861             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]1862             hom(:,2,22,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1863
1864          CASE ( 'u*2' )
1865             dopr_index(i) = 30
[87]1866             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
[1]1867             hom(:,2,30,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1868
1869          CASE ( 'v*2' )
1870             dopr_index(i) = 31
[87]1871             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
[1]1872             hom(:,2,31,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1873
1874          CASE ( 'w*2' )
1875             dopr_index(i) = 32
[87]1876             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
[1]1877             hom(:,2,32,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1878
[3421]1879          CASE ( 'theta*2' )
[1]1880             dopr_index(i) = 33
[87]1881             dopr_unit(i)  = 'K2'
[1]1882             hom(:,2,33,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1883
1884          CASE ( 'e*' )
1885             dopr_index(i) = 34
[87]1886             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
[1]1887             hom(:,2,34,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1888
[3517]1889          CASE ( 'w*2theta*' )
[1]1890             dopr_index(i) = 35
[87]1891             dopr_unit(i)  = 'K m2/s2'
[1]1892             hom(:,2,35,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1893
[3517]1894          CASE ( 'w*theta*2' )
[1]1895             dopr_index(i) = 36
[87]1896             dopr_unit(i)  = 'K2 m/s'
[1]1897             hom(:,2,36,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1898
1899          CASE ( 'w*e*' )
1900             dopr_index(i) = 37
[87]1901             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
[1]1902             hom(:,2,37,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1903
1904          CASE ( 'w*3' )
1905             dopr_index(i) = 38
[87]1906             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
[1]1907             hom(:,2,38,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1908
1909          CASE ( 'Sw' )
1910             dopr_index(i) = 39
[89]1911             dopr_unit(i)  = 'none'
[1]1912             hom(:,2,39,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1913
[232]1914          CASE ( 'p' )
1915             dopr_index(i) = 40
1916             dopr_unit(i)  = 'Pa'
1917             hom(:,2,40,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1918
[1]1919          CASE ( 'q', '#q' )
[108]1920             IF ( .NOT. humidity )  THEN
[3045]1921                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]1922                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1923                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
[226]1924                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1925             ELSE
1926                dopr_index(i) = 41
[87]1927                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
1928                hom(:,2,41,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1]1929                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1930                   dopr_initial_index(i) = 26
1931                   hom(:,2,26,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1932                   hom(nzb,2,26,:)       = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
[1]1933                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1934                ENDIF
1935             ENDIF
1936
1937          CASE ( 's', '#s' )
1938             IF ( .NOT. passive_scalar )  THEN
[1788]1939                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]1940                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1941                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
[226]1942                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1943             ELSE
[2513]1944                dopr_index(i) = 115
[87]1945                dopr_unit(i)  = 'kg/m3'
[2513]1946                hom(:,2,115,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1]1947                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
[2513]1948                   dopr_initial_index(i) = 121
1949                   hom(:,2,121,:)        = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1950                   hom(nzb,2,121,:)      = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
[1]1951                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1952                ENDIF
1953             ENDIF
1954
1955          CASE ( 'qv', '#qv' )
[3274]1956             IF ( .NOT. bulk_cloud_model ) THEN
[1]1957                dopr_index(i) = 41
[87]1958                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
1959                hom(:,2,41,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1]1960                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1961                   dopr_initial_index(i) = 26
1962                   hom(:,2,26,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1963                   hom(nzb,2,26,:)       = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
[1]1964                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1965                ENDIF
1966             ELSE
1967                dopr_index(i) = 42
[87]1968                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
1969                hom(:,2,42,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1]1970                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1971                   dopr_initial_index(i) = 27
1972                   hom(:,2,27,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1973                   hom(nzb,2,27,:)       = 0.0_wp   ! because zu(nzb) is negative
[1]1974                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1975                ENDIF
1976             ENDIF
1977
[3421]1978          CASE ( 'thetal', '#thetal' )
[3274]1979             IF ( .NOT. bulk_cloud_model ) THEN
[1788]1980                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]1981                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
[3274]1982                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE.'
[226]1983                CALL message( 'check_parameters', 'PA0094', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]1984             ELSE
1985                dopr_index(i) = 4
[87]1986                dopr_unit(i)  = 'K'
[1]1987                hom(:,2,4,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1988                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1989                   dopr_initial_index(i) = 7
1990                   hom(:,2,7,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]1991                   hom(nzb,2,7,:)        = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
[1]1992                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1993                ENDIF
1994             ENDIF
1995
[3421]1996          CASE ( 'thetav', '#thetav' )
[1]1997             dopr_index(i) = 44
[87]1998             dopr_unit(i)  = 'K'
1999             hom(:,2,44,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1]2000             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
2001                dopr_initial_index(i) = 29
2002                hom(:,2,29,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[1353]2003                hom(nzb,2,29,:)       = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
[1]2004                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
2005             ENDIF
2006
[3421]2007          CASE ( 'w"thetav"' )
[1]2008             dopr_index(i) = 45
[2037]2009             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]2010             hom(:,2,45,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2011
[3421]2012          CASE ( 'w*thetav*' )
[1]2013             dopr_index(i) = 46
[2037]2014             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]2015             hom(:,2,46,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2016
[3421]2017          CASE ( 'wthetav' )
[1]2018             dopr_index(i) = 47
[2037]2019             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]2020             hom(:,2,47,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2021
2022          CASE ( 'w"q"' )
[1788]2023             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
2024                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2025                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2026                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
[226]2027                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2028             ELSE
2029                dopr_index(i) = 48
[2037]2030                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
[1]2031                hom(:,2,48,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2032             ENDIF
2033
2034          CASE ( 'w*q*' )
[1788]2035             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
2036                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2037                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2038                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
[226]2039                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2040             ELSE
2041                dopr_index(i) = 49
[2037]2042                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
[1]2043                hom(:,2,49,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2044             ENDIF
2045
2046          CASE ( 'wq' )
[1788]2047             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
2048                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2049                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2050                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
[226]2051                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2052             ELSE
2053                dopr_index(i) = 50
[2037]2054                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
[1]2055                hom(:,2,50,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2056             ENDIF
2057
2058          CASE ( 'w"s"' )
[1788]2059             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2060                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2061                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2062                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
[226]2063                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2064             ELSE
[2513]2065                dopr_index(i) = 117
[87]2066                dopr_unit(i)  = 'kg/m3 m/s'
[2513]2067                hom(:,2,117,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[1]2068             ENDIF
2069
2070          CASE ( 'w*s*' )
[1788]2071             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2072                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2073                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2074                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
[226]2075                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2076             ELSE
[2513]2077                dopr_index(i) = 114
[87]2078                dopr_unit(i)  = 'kg/m3 m/s'
[2513]2079                hom(:,2,114,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[1]2080             ENDIF
2081
2082          CASE ( 'ws' )
[1788]2083             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2084                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2085                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2086                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
[226]2087                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2088             ELSE
[2513]2089                dopr_index(i) = 118
[87]2090                dopr_unit(i)  = 'kg/m3 m/s'
[2513]2091                hom(:,2,118,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[1]2092             ENDIF
2093
2094          CASE ( 'w"qv"' )
[3274]2095             IF ( humidity  .AND.  .NOT.  bulk_cloud_model )  THEN
[1]2096                dopr_index(i) = 48
[2037]2097                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
[1]2098                hom(:,2,48,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[3274]2099             ELSEIF ( humidity  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
[1]2100                dopr_index(i) = 51
[2037]2101                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
[1]2102                hom(:,2,51,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2103             ELSE
[1788]2104                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2105                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
[3274]2106                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE. ' // &
2107                                 'and humidity = .FALSE.'
[226]2108                CALL message( 'check_parameters', 'PA0095', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2109             ENDIF
2110
2111          CASE ( 'w*qv*' )
[3274]2112             IF ( humidity  .AND.  .NOT. bulk_cloud_model )  THEN
[1]2113                dopr_index(i) = 49
[2037]2114                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
[1]2115                hom(:,2,49,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[3274]2116             ELSEIF( humidity .AND. bulk_cloud_model ) THEN
[1]2117                dopr_index(i) = 52
[2037]2118                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
[1]2119                hom(:,2,52,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2120             ELSE
[1788]2121                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2122                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
[3274]2123                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE. ' // &
2124                                 'and humidity = .FALSE.'
[226]2125                CALL message( 'check_parameters', 'PA0095', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2126             ENDIF
2127
2128          CASE ( 'wqv' )
[3274]2129             IF ( humidity  .AND.  .NOT.  bulk_cloud_model )  THEN
[1]2130                dopr_index(i) = 50
[2037]2131                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
[1]2132                hom(:,2,50,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[3274]2133             ELSEIF ( humidity  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
[1]2134                dopr_index(i) = 53
[2037]2135                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
[1]2136                hom(:,2,53,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2137             ELSE
[1425]2138                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2139                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
[3274]2140                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE. ' // &
2141                                 'and humidity = .FALSE.'
[226]2142                CALL message( 'check_parameters', 'PA0095', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2143             ENDIF
2144
2145          CASE ( 'ql' )
[3274]2146             IF (  .NOT.  bulk_cloud_model  .AND.  .NOT.  cloud_droplets )  THEN
[1425]2147                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2148                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
[3274]2149                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE. ' // &
2150                                 'and cloud_droplets = .FALSE.'
[226]2151                CALL message( 'check_parameters', 'PA0096', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2152             ELSE
2153                dopr_index(i) = 54
[87]2154                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
[1]2155                hom(:,2,54,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2156             ENDIF
2157
[524]2158          CASE ( 'w*u*u*:dz' )
[1]2159             dopr_index(i) = 55
[87]2160             dopr_unit(i)  = 'm2/s3'
[1]2161             hom(:,2,55,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2162
[524]2163          CASE ( 'w*p*:dz' )
[1]2164             dopr_index(i) = 56
[87]2165             dopr_unit(i)  = 'm2/s3'
[106]2166             hom(:,2,56,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[1]2167
[524]2168          CASE ( 'w"e:dz' )
[1]2169             dopr_index(i) = 57
[87]2170             dopr_unit(i)  = 'm2/s3'
[1]2171             hom(:,2,57,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2172
[3421]2173          CASE ( 'u"theta"' )
[1]2174             dopr_index(i) = 58
[2037]2175             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]2176             hom(:,2,58,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2177
[3421]2178          CASE ( 'u*theta*' )
[1]2179             dopr_index(i) = 59
[2037]2180             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]2181             hom(:,2,59,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2182
[3421]2183          CASE ( 'utheta_t' )
[1]2184             dopr_index(i) = 60
[2037]2185             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]2186             hom(:,2,60,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2187
[3421]2188          CASE ( 'v"theta"' )
[1]2189             dopr_index(i) = 61
[2037]2190             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]2191             hom(:,2,61,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[2312]2192
[3421]2193          CASE ( 'v*theta*' )
[1]2194             dopr_index(i) = 62
[2037]2195             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]2196             hom(:,2,62,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2197
[3702]2198          CASE ( 'vtheta_t' )
[1]2199             dopr_index(i) = 63
[2037]2200             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
[1]2201             hom(:,2,63,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2202
[106]2203          CASE ( 'w*p*' )
2204             dopr_index(i) = 68
2205             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
2206             hom(:,2,68,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[96]2207
[106]2208          CASE ( 'w"e' )
2209             dopr_index(i) = 69
2210             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
2211             hom(:,2,69,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2212
[197]2213          CASE ( 'q*2' )
[1788]2214             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
[1425]2215                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[215]2216                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2217                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
[226]2218                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
[197]2219             ELSE
2220                dopr_index(i) = 70
2221                dopr_unit(i)  = 'kg2/kg2'
2222                hom(:,2,70,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2223             ENDIF
[106]2224
[388]2225          CASE ( 'hyp' )
2226             dopr_index(i) = 72
[2037]2227             dopr_unit(i)  = 'hPa'
[388]2228             hom(:,2,72,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2229
[3421]2230          CASE ( 'rho' )
[2329]2231             dopr_index(i)  = 119
[2037]2232             dopr_unit(i)   = 'kg/m3'
[2329]2233             hom(:,2,119,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[2037]2234
[3421]2235          CASE ( 'rho_zw' )
[2329]2236             dopr_index(i)  = 120
[2037]2237             dopr_unit(i)   = 'kg/m3'
[2329]2238             hom(:,2,120,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
[2037]2239
[1241]2240          CASE ( 'ug' )
2241             dopr_index(i) = 78
2242             dopr_unit(i)  = 'm/s'
2243             hom(:,2,78,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2244
2245          CASE ( 'vg' )
2246             dopr_index(i) = 79
2247             dopr_unit(i)  = 'm/s'
2248             hom(:,2,79,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2249
[1299]2250          CASE ( 'w_subs' )
[1788]2251             IF (  .NOT.  large_scale_subsidence )  THEN
[1425]2252                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
[1299]2253                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2254                                 'lemented for large_scale_subsidence = .FALSE.'
2255                CALL message( 'check_parameters', 'PA0382', 1, 2, 0, 6, 0 )
2256             ELSE
2257                dopr_index(i) = 80
2258                dopr_unit(i)  = 'm/s'
2259                hom(:,2,80,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2260             ENDIF
2261
[2026]2262          CASE ( 's*2' )
2263             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2264                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2265                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2266                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
2267                CALL message( 'check_parameters', 'PA0185', 1, 2, 0, 6, 0 )
2268             ELSE
[2513]2269                dopr_index(i) = 116
2270                dopr_unit(i)  = 'kg2/m6'
2271                hom(:,2,116,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
[2026]2272             ENDIF
2273
[1]2274          CASE DEFAULT
[3452]2275             unit = 'illegal'
[3274]2276!
[3294]2277!--          Check for other modules
[3637]2278             CALL module_interface_check_data_output_pr( data_output_pr(i), i, &
2279                                                         unit, dopr_unit(i) )
[87]2280
[2817]2281!
[3294]2282!--          No valid quantity found
[1817]2283             IF ( unit == 'illegal' )  THEN
[215]2284                IF ( data_output_pr_user(1) /= ' ' )  THEN
[1425]2285                   message_string = 'illegal value for data_output_pr or ' //  &
2286                                    'data_output_pr_user = "' //               &
[215]2287                                    TRIM( data_output_pr(i) ) // '"'
[226]2288                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0097', 1, 2, 0, 6, 0 )
[215]2289                ELSE
[1425]2290                   message_string = 'illegal value for data_output_pr = "' //  &
[215]2291                                    TRIM( data_output_pr(i) ) // '"'
[226]2292                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0098', 1, 2, 0, 6, 0 )
[87]2293                ENDIF
[1]2294             ENDIF
2295
2296       END SELECT
[667]2297
[1]2298    ENDDO
2299
2300
2301!
2302!-- Append user-defined data output variables to the standard data output
2303    IF ( data_output_user(1) /= ' ' )  THEN
2304       i = 1
[2024]2305       DO  WHILE ( data_output(i) /= ' '  .AND.  i <= 500 )
[1]2306          i = i + 1
2307       ENDDO
2308       j = 1
[2024]2309       DO  WHILE ( data_output_user(j) /= ' '  .AND.  j <= 500 )
2310          IF ( i > 500 )  THEN
[215]2311             message_string = 'number of output quantitities given by data' // &
[2024]2312                '_output and data_output_user exceeds the limit of 500'
[226]2313             CALL message( 'check_parameters', 'PA0102', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2314          ENDIF
2315          data_output(i) = data_output_user(j)
2316          i = i + 1
2317          j = j + 1
2318       ENDDO
2319    ENDIF
2320
2321!
2322!-- Check and set steering parameters for 2d/3d data output and averaging
2323    i   = 1
[2007]2324    DO  WHILE ( data_output(i) /= ' '  .AND.  i <= 500 )
[1]2325!
2326!--    Check for data averaging
2327       ilen = LEN_TRIM( data_output(i) )
2328       j = 0                                                 ! no data averaging
2329       IF ( ilen > 3 )  THEN
2330          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_av' )  THEN
2331             j = 1                                           ! data averaging
2332             data_output(i) = data_output(i)(1:ilen-3)
2333          ENDIF
2334       ENDIF
2335!
2336!--    Check for cross section or volume data
2337       ilen = LEN_TRIM( data_output(i) )
2338       k = 0                                                   ! 3d data
2339       var = data_output(i)(1:ilen)
2340       IF ( ilen > 3 )  THEN
[1425]2341          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xy'  .OR.                      &
2342               data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xz'  .OR.                      &
[1]2343               data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_yz' )  THEN
2344             k = 1                                             ! 2d data
2345             var = data_output(i)(1:ilen-3)
2346          ENDIF
2347       ENDIF
[1551]2348
[1]2349!
2350!--    Check for allowed value and set units
2351       SELECT CASE ( TRIM( var ) )
2352
2353          CASE ( 'e' )
2354             IF ( constant_diffusion )  THEN
[1425]2355                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
[215]2356                                 'res constant_diffusion = .FALSE.'
[226]2357                CALL message( 'check_parameters', 'PA0103', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2358             ENDIF
2359             unit = 'm2/s2'
2360
[3421]2361          CASE ( 'thetal' )
[3274]2362             IF (  .NOT.  bulk_cloud_model )  THEN
[1425]2363                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
[3274]2364                         'res bulk_cloud_model = .TRUE.'
[773]2365                CALL message( 'check_parameters', 'PA0108', 1, 2, 0, 6, 0 )
[771]2366             ENDIF
2367             unit = 'K'
2368
[1]2369          CASE ( 'pc', 'pr' )
[1788]2370             IF (  .NOT.  particle_advection )  THEN
[215]2371                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requir' // &
[3045]2372                   'es a "particle_parameters"-NAMELIST in the parameter ' //  &
2373                   'file (PARIN)'
[226]2374                CALL message( 'check_parameters', 'PA0104', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2375             ENDIF
2376             IF ( TRIM( var ) == 'pc' )  unit = 'number'
2377             IF ( TRIM( var ) == 'pr' )  unit = 'm'
2378
[3421]2379          CASE ( 'q', 'thetav' )
[1788]2380             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
[1425]2381                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
[215]2382                                 'res humidity = .TRUE.'
[226]2383                CALL message( 'check_parameters', 'PA0105', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2384             ENDIF
2385             IF ( TRIM( var ) == 'q'   )  unit = 'kg/kg'
[3421]2386             IF ( TRIM( var ) == 'thetav' )  unit = 'K'
[1]2387
2388          CASE ( 'ql' )
[3274]2389             IF ( .NOT.  ( bulk_cloud_model  .OR.  cloud_droplets ) )  THEN
[1425]2390                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
[3274]2391                      'res bulk_cloud_model = .TRUE. or cloud_droplets = .TRUE.'
[226]2392                CALL message( 'check_parameters', 'PA0106', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2393             ENDIF
2394             unit = 'kg/kg'
2395
2396          CASE ( 'ql_c', 'ql_v', 'ql_vp' )
[1788]2397             IF (  .NOT.  cloud_droplets )  THEN
[1425]2398                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
[215]2399                                 'res cloud_droplets = .TRUE.'
[226]2400                CALL message( 'check_parameters', 'PA0107', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2401             ENDIF
2402             IF ( TRIM( var ) == 'ql_c'  )  unit = 'kg/kg'
2403             IF ( TRIM( var ) == 'ql_v'  )  unit = 'm3'
2404             IF ( TRIM( var ) == 'ql_vp' )  unit = 'none'
2405
2406          CASE ( 'qv' )
[3274]2407             IF (  .NOT.  bulk_cloud_model )  THEN
[1425]2408                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
[3274]2409                                 'res bulk_cloud_model = .TRUE.'
[226]2410                CALL message( 'check_parameters', 'PA0108', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2411             ENDIF
2412             unit = 'kg/kg'
2413
2414          CASE ( 's' )
[1788]2415             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
[1425]2416                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
[215]2417                                 'res passive_scalar = .TRUE.'
[226]2418                CALL message( 'check_parameters', 'PA0110', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2419             ENDIF
[2513]2420             unit = 'kg/m3'
[1]2421
[3421]2422          CASE ( 'p', 'theta', 'u', 'v', 'w' )
[1817]2423             IF ( TRIM( var ) == 'p'  )  unit = 'Pa'
[3421]2424             IF ( TRIM( var ) == 'theta' )  unit = 'K'
[1817]2425             IF ( TRIM( var ) == 'u'  )  unit = 'm/s'
2426             IF ( TRIM( var ) == 'v'  )  unit = 'm/s'
2427             IF ( TRIM( var ) == 'w'  )  unit = 'm/s'
2428             CONTINUE
[1551]2429
[3933]2430          CASE ( 'ghf*', 'lwp*', 'ol*', 'qsws*', 'r_a*',                       &
[4331]2431                 'shf*', 'ssws*', 't*', 'tsurf*', 'us*',                       &
[3933]2432                 'z0*', 'z0h*', 'z0q*' )
[1]2433             IF ( k == 0  .OR.  data_output(i)(ilen-2:ilen) /= '_xy' )  THEN
[1425]2434                message_string = 'illegal value for data_output: "' //         &
[3046]2435                                 TRIM( var ) // '" & only 2d-horizontal ' //   &
[215]2436                                 'cross sections are allowed for this value'
[226]2437                CALL message( 'check_parameters', 'PA0111', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2438             ENDIF
[1826]2439
[3274]2440             IF ( TRIM( var ) == 'lwp*'  .AND.  .NOT. bulk_cloud_model )  THEN
[1425]2441                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
[3274]2442                                 'res bulk_cloud_model = .TRUE.'
[226]2443                CALL message( 'check_parameters', 'PA0108', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2444             ENDIF
[1788]2445             IF ( TRIM( var ) == 'qsws*'  .AND.  .NOT.  humidity )  THEN
[1425]2446                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
[354]2447                                 'res humidity = .TRUE.'
2448                CALL message( 'check_parameters', 'PA0322', 1, 2, 0, 6, 0 )
2449             ENDIF
[2797]2450
[3045]2451             IF ( TRIM( var ) == 'ghf*'  .AND.  .NOT.  land_surface )  THEN
2452                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2453                                 'res land_surface = .TRUE.'
2454                CALL message( 'check_parameters', 'PA0404', 1, 2, 0, 6, 0 )
2455             ENDIF
[2797]2456
[2798]2457             IF ( ( TRIM( var ) == 'r_a*' .OR.  TRIM( var ) == 'ghf*' )        &
[2742]2458                 .AND.  .NOT.  land_surface  .AND.  .NOT.  urban_surface )     &         
[2735]2459             THEN
2460                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2461                                 'res land_surface = .TRUE. or ' //            &
2462                                 'urban_surface = .TRUE.'
2463                CALL message( 'check_parameters', 'PA0404', 1, 2, 0, 6, 0 )
2464             ENDIF
[3597]2465             
[2024]2466             IF ( TRIM( var ) == 'ssws*'  .AND.  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2467                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2468                                 'res passive_scalar = .TRUE.'
2469                CALL message( 'check_parameters', 'PA0361', 1, 2, 0, 6, 0 )
[2312]2470             ENDIF
[3597]2471
[2797]2472             IF ( TRIM( var ) == 'ghf*'   )  unit = 'W/m2'
[1691]2473             IF ( TRIM( var ) == 'lwp*'   )  unit = 'kg/m2'
[2735]2474             IF ( TRIM( var ) == 'ol*'    )  unit = 'm'
[354]2475             IF ( TRIM( var ) == 'qsws*'  )  unit = 'kgm/kgs'
[3933]2476             IF ( TRIM( var ) == 'r_a*'   )  unit = 's/m'
[354]2477             IF ( TRIM( var ) == 'shf*'   )  unit = 'K*m/s'
[2312]2478             IF ( TRIM( var ) == 'ssws*'  )  unit = 'kg/m2*s'
[354]2479             IF ( TRIM( var ) == 't*'     )  unit = 'K'
[3933]2480             IF ( TRIM( var ) == 'tsurf*' )  unit = 'K'
[3421]2481             IF ( TRIM( var ) == 'us*'    )  unit = 'm/s'
[354]2482             IF ( TRIM( var ) == 'z0*'    )  unit = 'm'
[2312]2483             IF ( TRIM( var ) == 'z0h*'   )  unit = 'm'
[2743]2484!
2485!--          Output of surface latent and sensible heat flux will be in W/m2
2486!--          in case of natural- and urban-type surfaces, even if
2487!--          flux_output_mode is set to kinematic units.
2488             IF ( land_surface  .OR.  urban_surface )  THEN
2489                IF ( TRIM( var ) == 'shf*'   )  unit = 'W/m2'
2490                IF ( TRIM( var ) == 'qsws*'  )  unit = 'W/m2'
2491             ENDIF
[2312]2492
[1]2493          CASE DEFAULT
[3274]2494!
[3294]2495!--          Check for other modules
[3735]2496             CALL module_interface_check_data_output( var, unit, i, j, ilen, k )
[3274]2497
[2696]2498             IF ( unit == 'illegal' )  THEN
[215]2499                IF ( data_output_user(1) /= ' ' )  THEN
[1425]2500                   message_string = 'illegal value for data_output or ' //     &
[215]2501                         'data_output_user = "' // TRIM( data_output(i) ) // '"'
[226]2502                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0114', 1, 2, 0, 6, 0 )
[215]2503                ELSE
[1551]2504                   message_string = 'illegal value for data_output = "' //     &
[215]2505                                    TRIM( data_output(i) ) // '"'
[226]2506                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0115', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]2507                ENDIF
2508             ENDIF
2509
2510       END SELECT
2511!
2512!--    Set the internal steering parameters appropriately
2513       IF ( k == 0 )  THEN
2514          do3d_no(j)              = do3d_no(j) + 1
2515          do3d(j,do3d_no(j))      = data_output(i)
2516          do3d_unit(j,do3d_no(j)) = unit
2517       ELSE
2518          do2d_no(j)              = do2d_no(j) + 1
2519          do2d(j,do2d_no(j))      = data_output(i)
2520          do2d_unit(j,do2d_no(j)) = unit
2521          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xy' )  THEN
2522             data_output_xy(j) = .TRUE.
2523          ENDIF
2524          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xz' )  THEN
2525             data_output_xz(j) = .TRUE.
2526          ENDIF
2527          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_yz' )  THEN
2528             data_output_yz(j) = .TRUE.
2529          ENDIF
2530       ENDIF
2531
2532       IF ( j == 1 )  THEN
2533!
2534!--       Check, if variable is already subject to averaging
2535          found = .FALSE.
2536          DO  k = 1, doav_n
2537             IF ( TRIM( doav(k) ) == TRIM( var ) )  found = .TRUE.
2538          ENDDO
2539
2540          IF ( .NOT. found )  THEN
2541             doav_n = doav_n + 1
2542             doav(doav_n) = var
2543          ENDIF
2544       ENDIF
2545
2546       i = i + 1
2547    ENDDO
2548
2549!
[376]2550!-- Averaged 2d or 3d output requires that an averaging interval has been set
[1353]2551    IF ( doav_n > 0  .AND.  averaging_interval == 0.0_wp )  THEN
[376]2552       WRITE( message_string, * )  'output of averaged quantity "',            &
2553                                   TRIM( doav(1) ), '_av" requires to set a ', &
[3045]2554                                   'non-zero averaging interval'
[376]2555       CALL message( 'check_parameters', 'PA0323', 1, 2, 0, 6, 0 )
2556    ENDIF
2557
2558!
[308]2559!-- Check sectional planes and store them in one shared array
2560    IF ( ANY( section_xy > nz + 1 ) )  THEN
2561       WRITE( message_string, * )  'section_xy must be <= nz + 1 = ', nz + 1
2562       CALL message( 'check_parameters', 'PA0319', 1, 2, 0, 6, 0 )
2563    ENDIF
2564    IF ( ANY( section_xz > ny + 1 ) )  THEN
2565       WRITE( message_string, * )  'section_xz must be <= ny + 1 = ', ny + 1
2566       CALL message( 'check_parameters', 'PA0320', 1, 2, 0, 6, 0 )
2567    ENDIF
2568    IF ( ANY( section_yz > nx + 1 ) )  THEN
2569       WRITE( message_string, * )  'section_yz must be <= nx + 1 = ', nx + 1
2570       CALL message( 'check_parameters', 'PA0321', 1, 2, 0, 6, 0 )
2571    ENDIF
[1]2572    section(:,1) = section_xy
2573    section(:,2) = section_xz
2574    section(:,3) = section_yz
2575
[4234]2576    IF ( ANY( data_output_xy ) .AND. .NOT. ANY( section(:,1) /= -9999 ) )  THEN
2577       WRITE( message_string, * )  'section_xy not defined for requested '  // &
2578                                   'xy-cross section output.&At least one ' // &
2579                                   'cross section must be given.'
2580       CALL message( 'check_parameters', 'PA0681', 1, 2, 0, 6, 0 )
2581    ENDIF
2582    IF ( ANY( data_output_xz ) .AND. .NOT. ANY( section(:,2) /= -9999 ) )  THEN
2583       WRITE( message_string, * )  'section_xz not defined for requested '  // &
2584                                   'xz-cross section output.&At least one ' // &
2585                                   'cross section must be given.'
2586       CALL message( 'check_parameters', 'PA0681', 1, 2, 0, 6, 0 )
2587    ENDIF
2588    IF ( ANY( data_output_yz ) .AND. .NOT. ANY( section(:,3) /= -9999 ) )  THEN
2589       WRITE( message_string, * )  'section_yz not defined for requested '  // &
2590                                   'yz-cross section output.&At least one ' // &
2591                                   'cross section must be given.'
2592       CALL message( 'check_parameters', 'PA0681', 1, 2, 0, 6, 0 )
2593    ENDIF
[1]2594!
2595!-- Upper plot limit for 3D arrays
2596    IF ( nz_do3d == -9999 )  nz_do3d = nzt + 1
2597
2598!
[1031]2599!-- Set output format string (used in header)
[1327]2600    SELECT CASE ( netcdf_data_format )
2601       CASE ( 1 )
[1783]2602          netcdf_data_format_string = 'netCDF classic'
[1327]2603       CASE ( 2 )
[1783]2604          netcdf_data_format_string = 'netCDF 64bit offset'
[1327]2605       CASE ( 3 )
[1783]2606          netcdf_data_format_string = 'netCDF4/HDF5'
[1327]2607       CASE ( 4 )
[1783]2608          netcdf_data_format_string = 'netCDF4/HDF5 classic'
[1327]2609       CASE ( 5 )
[1783]2610          netcdf_data_format_string = 'parallel netCDF4/HDF5'
[1327]2611       CASE ( 6 )
[1783]2612          netcdf_data_format_string = 'parallel netCDF4/HDF5 classic'
[1031]2613
[1327]2614    END SELECT
[1031]2615
[1]2616!
[410]2617!-- Check mask conditions
[553]2618    DO mid = 1, max_masks
[1788]2619       IF ( data_output_masks(mid,1) /= ' '  .OR.                              &
[567]2620            data_output_masks_user(mid,1) /= ' ' ) THEN
[553]2621          masks = masks + 1
2622       ENDIF
2623    ENDDO
[2312]2624
[1788]2625    IF ( masks < 0  .OR.  masks > max_masks )  THEN
[1425]2626       WRITE( message_string, * )  'illegal value: masks must be >= 0 and ',   &
[410]2627            '<= ', max_masks, ' (=max_masks)'
[564]2628       CALL message( 'check_parameters', 'PA0325', 1, 2, 0, 6, 0 )
[410]2629    ENDIF
2630    IF ( masks > 0 )  THEN
2631       mask_scale(1) = mask_scale_x
2632       mask_scale(2) = mask_scale_y
2633       mask_scale(3) = mask_scale_z
[1353]2634       IF ( ANY( mask_scale <= 0.0_wp ) )  THEN
[1425]2635          WRITE( message_string, * )                                           &
2636               'illegal value: mask_scale_x, mask_scale_y and mask_scale_z',   &
[410]2637               'must be > 0.0'
[564]2638          CALL message( 'check_parameters', 'PA0326', 1, 2, 0, 6, 0 )
[410]2639       ENDIF
2640!
2641!--    Generate masks for masked data output
[2312]2642!--    Parallel netcdf output is not tested so far for masked data, hence
[3048]2643!--    netcdf_data_format is switched back to non-parallel output.
[1308]2644       netcdf_data_format_save = netcdf_data_format
2645       IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2646          IF ( netcdf_data_format == 5 ) netcdf_data_format = 3
2647          IF ( netcdf_data_format == 6 ) netcdf_data_format = 4
2648          message_string = 'netCDF file formats '//                            &
2649                           '5 (parallel netCDF 4) and ' //                     &
2650                           '6 (parallel netCDF 4 Classic model) '//            &
[3046]2651                           '& are currently not supported (not yet tested) ' //&
2652                           'for masked data. &Using respective non-parallel' //&
[1308]2653                           ' output for masked data.'
2654          CALL message( 'check_parameters', 'PA0383', 0, 0, 0, 6, 0 )
2655       ENDIF
[410]2656       CALL init_masks
[1308]2657       netcdf_data_format = netcdf_data_format_save
[410]2658    ENDIF
2659
2660!
[493]2661!-- Check the NetCDF data format
[1034]2662    IF ( netcdf_data_format > 2 )  THEN
[924]2663#if defined( __netcdf4 )
[493]2664       CONTINUE
2665#else
[1425]2666       message_string = 'netCDF: netCDF4 format requested but no ' //          &
[3046]2667                        'cpp-directive __netcdf4 given & switch '  //          &
[493]2668                        'back to 64-bit offset format'
2669       CALL message( 'check_parameters', 'PA0171', 0, 1, 0, 6, 0 )
2670       netcdf_data_format = 2
2671#endif
2672    ENDIF
[1031]2673    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2674#if defined( __netcdf4 ) && defined( __netcdf4_parallel )
2675       CONTINUE
2676#else
2677       message_string = 'netCDF: netCDF4 parallel output requested but no ' // &
[3046]2678                        'cpp-directive __netcdf4_parallel given & switch '   //&
[1031]2679                        'back to netCDF4 non-parallel output'
2680       CALL message( 'check_parameters', 'PA0099', 0, 1, 0, 6, 0 )
2681       netcdf_data_format = netcdf_data_format - 2
[892]2682#endif
[1031]2683    ENDIF
[667]2684
[1308]2685!
2686!-- Calculate fixed number of output time levels for parallel netcdf output.
[1327]2687!-- The time dimension has to be defined as limited for parallel output,
2688!-- because otherwise the I/O performance drops significantly.
2689    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2690
[1745]2691!
2692!--    Check if any of the follwoing data output interval is 0.0s, which is
2693!--    not allowed for parallel output.
[2974]2694       CALL check_dt_do( dt_do3d,           'dt_do3d'           )
2695       CALL check_dt_do( dt_do2d_xy,        'dt_do2d_xy'        )
2696       CALL check_dt_do( dt_do2d_xz,        'dt_do2d_xz'        )
2697       CALL check_dt_do( dt_do2d_yz,        'dt_do2d_yz'        )
2698       CALL check_dt_do( dt_data_output_av, 'dt_data_output_av' )
[1745]2699
[2964]2700!--    Set needed time levels (ntdim) to
2701!--    saved time levels + to be saved time levels.
[3575]2702       ntdim_3d(0) = do3d_time_count(0) + CEILING(                                    &
2703                     ( end_time - MAX(                                                &
2704                         MERGE(skip_time_do3d, skip_time_do3d + spinup_time,          &
2705                               data_output_during_spinup ),                           &
2706                         simulated_time_at_begin )                                    &
[2964]2707                     ) / dt_do3d )
[1327]2708       IF ( do3d_at_begin ) ntdim_3d(0)</