source: palm/trunk/SOURCE/check_parameters.f90 @ 343

Last change on this file since 343 was 343, checked in by maronga, 12 years ago

adjustments for lcxt4 and ibmy, allow user 2d xy cross section output at z=nzb+1

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 117.5 KB
Line 
1 SUBROUTINE check_parameters
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Actual revisions:
5! -----------------
6! initializing_actions='read_data_for_recycling' renamed to 'cyclic_fill'
7! Check for illegal entries in section_xy|xz|yz that exceed nz+1|ny+1|nx+1
8! Coupling with independent precursor runs.
9! Check particle_color, particle_dvrpsize, color_interval, dvrpsize_interval
10! Bugfix: pressure included for profile output
11! Check pressure gradient conditions
12! topography_grid_convention moved from user_check_parameters
13! 'single_street_canyon'
14!
15! Former revisions:
16! -----------------
17! $Id: check_parameters.f90 343 2009-06-24 12:59:09Z maronga $
18!
19! 222 2009-01-12 16:04:16Z letzel
20! +user_check_parameters
21! Output of messages replaced by message handling routine.
22! Implementation of an MPI-1 coupling: replaced myid with target_id,
23! deleted __mpi2 directives
24! Check that PALM is called with mrun -K parallel for coupling
25!
26! 197 2008-09-16 15:29:03Z raasch
27! Bug fix: Construction of vertical profiles when 10 gradients have been
28! specified in the parameter list (ug, vg, pt, q, sa, lad)
29!   
30! Strict grid matching along z is not needed for mg-solver.
31! Leaf area density (LAD) explicitly set to its surface value at k=0
32! Case of reading data for recycling included in initializing_actions,
33! check of turbulent_inflow and calculation of recycling_plane.
34! q*2 profile added
35!
36! 138 2007-11-28 10:03:58Z letzel
37! Plant canopy added
38! Allow new case bc_uv_t = 'dirichlet_0' for channel flow.
39! Multigrid solver allows topography, checking of dt_sort_particles
40! Bugfix: initializing u_init and v_init in case of ocean runs
41!
42! 109 2007-08-28 15:26:47Z letzel
43! Check coupling_mode and set default (obligatory) values (like boundary
44! conditions for temperature and fluxes) in case of coupled runs.
45! +profiles for w*p* and w"e
46! Bugfix: Error message concerning output of particle concentration (pc)
47! modified
48! More checks and more default values for coupled runs
49! allow data_output_pr= q, wq, w"q", w*q* for humidity = .T. (instead of
50! cloud_physics = .T.)
51! Rayleigh damping for ocean fixed.
52! Check and, if necessary, set default value for dt_coupling
53!
54! 97 2007-06-21 08:23:15Z raasch
55! Initial salinity profile is calculated, salinity boundary conditions are
56! checked,
57! z_max_do1d is checked only in case of ocean = .f.,
58! +initial temperature and geostrophic velocity profiles for the ocean version,
59! use_pt_reference renamed use_reference
60!
61! 89 2007-05-25 12:08:31Z raasch
62! Check for user-defined profiles
63!
64! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
65! "by_user" allowed as initializing action, -data_output_ts,
66! leapfrog with non-flat topography not allowed any more, loop_optimization
67! and pt_reference are checked, moisture renamed humidity,
68! output of precipitation amount/rate and roughnes length + check
69! possible negative humidities are avoided in initial profile,
70! dirichlet/neumann changed to dirichlet/radiation, etc.,
71! revision added to run_description_header
72!
73! 20 2007-02-26 00:12:32Z raasch
74! Temperature and humidity gradients at top are now calculated for nzt+1,
75! top_heatflux and respective boundary condition bc_pt_t is checked
76!
77! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
78!
79! Revision 1.61  2006/08/04 14:20:25  raasch
80! do2d_unit and do3d_unit now defined as 2d-arrays, check of
81! use_upstream_for_tke, default value for dt_dopts,
82! generation of file header moved from routines palm and header to here
83!
84! Revision 1.1  1997/08/26 06:29:23  raasch
85! Initial revision
86!
87!
88! Description:
89! ------------
90! Check control parameters and deduce further quantities.
91!------------------------------------------------------------------------------!
92
93    USE arrays_3d
94    USE constants
95    USE control_parameters
96    USE dvrp_variables
97    USE grid_variables
98    USE indices
99    USE model_1d
100    USE netcdf_control
101    USE particle_attributes
102    USE pegrid
103    USE profil_parameter
104    USE statistics
105    USE transpose_indices
106
107    IMPLICIT NONE
108
109    CHARACTER (LEN=1)   ::  sq
110    CHARACTER (LEN=6)   ::  var
111    CHARACTER (LEN=7)   ::  unit
112    CHARACTER (LEN=8)   ::  date
113    CHARACTER (LEN=10)  ::  time
114    CHARACTER (LEN=40)  ::  coupling_string
115    CHARACTER (LEN=100) ::  action
116
117    INTEGER ::  i, ilen, intervals, iremote = 0, iter, j, k, nnxh, nnyh, &
118         position, prec
119    LOGICAL ::  found, ldum
120    REAL    ::  gradient, maxn, maxp, remote = 0.0, &
121                simulation_time_since_reference
122
123!
124!-- Warning, if host is not set
125    IF ( host(1:1) == ' ' )  THEN
126       message_string = '"host" is not set. Please check that environment ' // &
127                        'variable "localhost" & is set before running PALM'
128       CALL message( 'check_parameters', 'PA0001', 0, 0, 0, 6, 0 )
129    ENDIF
130
131!
132!-- Check the coupling mode
133    IF ( coupling_mode /= 'uncoupled'            .AND.  &
134         coupling_mode /= 'atmosphere_to_ocean'  .AND.  &
135         coupling_mode /= 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
136       message_string = 'illegal coupling mode: ' // TRIM( coupling_mode )
137       CALL message( 'check_parameters', 'PA0002', 1, 2, 0, 6, 0 )
138    ENDIF
139
140!
141!-- Check dt_coupling, restart_time, dt_restart, end_time, dx, dy, nx and ny
142    IF ( coupling_mode /= 'uncoupled' )  THEN
143
144       IF ( dt_coupling == 9999999.9 )  THEN
145          message_string = 'dt_coupling is not set but required for coup' // &
146                           'ling mode "' //  TRIM( coupling_mode ) // '"'
147          CALL message( 'check_parameters', 'PA0003', 1, 2, 0, 6, 0 )
148       ENDIF
149
150#if defined( __parallel )
151       CALL MPI_SEND( dt_coupling, 1, MPI_REAL, target_id, 11, comm_inter, &
152                      ierr )
153       CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 11, comm_inter, &
154                      status, ierr )
155       IF ( dt_coupling /= remote )  THEN
156          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
157                 '": dt_coupling = ', dt_coupling, '& is not equal to ',       &
158                 'dt_coupling_remote = ', remote
159          CALL message( 'check_parameters', 'PA0004', 1, 2, 0, 6, 0 )
160       ENDIF
161       IF ( dt_coupling <= 0.0 )  THEN
162          CALL MPI_SEND( dt_max, 1, MPI_REAL, target_id, 19, comm_inter, ierr )
163          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 19, comm_inter, &
164                         status, ierr )
165          dt_coupling = MAX( dt_max, remote )
166          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
167                 '": dt_coupling <= 0.0 & is not allowed and is reset to ',    &
168                 'MAX(dt_max(A,O)) = ', dt_coupling
169          CALL message( 'check_parameters', 'PA0005', 0, 1, 0, 6, 0 )
170       ENDIF
171
172       CALL MPI_SEND( restart_time, 1, MPI_REAL, target_id, 12, comm_inter, &
173                      ierr )
174       CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 12, comm_inter, &
175                      status, ierr )
176       IF ( restart_time /= remote )  THEN
177          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
178                 '": restart_time = ', restart_time, '& is not equal to ',     &
179                 'restart_time_remote = ', remote
180          CALL message( 'check_parameters', 'PA0006', 1, 2, 0, 6, 0 )
181       ENDIF
182
183       CALL MPI_SEND( dt_restart, 1, MPI_REAL, target_id, 13, comm_inter, &
184                      ierr )
185       CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 13, comm_inter, &
186                      status, ierr )
187       IF ( dt_restart /= remote )  THEN
188          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
189                 '": dt_restart = ', dt_restart, '& is not equal to ',         &
190                 'dt_restart_remote = ', remote
191          CALL message( 'check_parameters', 'PA0007', 1, 2, 0, 6, 0 )
192       ENDIF
193
194       simulation_time_since_reference = end_time - coupling_start_time
195       CALL MPI_SEND( simulation_time_since_reference, 1, MPI_REAL, target_id, &
196                      14, comm_inter, ierr )
197       CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 14, comm_inter, &
198                      status, ierr )
199       IF ( simulation_time_since_reference /= remote )  THEN
200          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
201                 '": simulation_time_since_reference = ',                      &
202                 simulation_time_since_reference, '& is not equal to ',        &
203                 'simulation_time_since_reference_remote = ', remote
204          CALL message( 'check_parameters', 'PA0008', 1, 2, 0, 6, 0 )
205       ENDIF
206
207       CALL MPI_SEND( dx, 1, MPI_REAL, target_id, 15, comm_inter, ierr )
208       CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 15, comm_inter, &
209                      status, ierr )
210       IF ( dx /= remote )  THEN
211          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
212                 '":  dx = ', dx, '& is not equal to dx_remote = ', remote
213          CALL message( 'check_parameters', 'PA0009', 1, 2, 0, 6, 0 )
214       ENDIF
215
216       CALL MPI_SEND( dy, 1, MPI_REAL, target_id, 16, comm_inter, ierr )
217       CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 16, comm_inter, &
218                      status, ierr )
219       IF ( dy /= remote )  THEN
220          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
221                 '":  dy = ', dy, '& is not equal to dy_remote = ', remote
222          CALL message( 'check_parameters', 'PA0010', 1, 2, 0, 6, 0 )
223       ENDIF
224
225       CALL MPI_SEND( nx, 1, MPI_INTEGER, target_id, 17, comm_inter, ierr )
226       CALL MPI_RECV( iremote, 1, MPI_INTEGER, target_id, 17, comm_inter, &
227                      status, ierr )
228       IF ( nx /= iremote )  THEN
229          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
230                 '": nx = ', nx, '& is not equal to nx_remote = ', iremote
231          CALL message( 'check_parameters', 'PA0011', 1, 2, 0, 6, 0 )
232       ENDIF
233
234       CALL MPI_SEND( ny, 1, MPI_INTEGER, target_id, 18, comm_inter, ierr )
235       CALL MPI_RECV( iremote, 1, MPI_INTEGER, target_id, 18, comm_inter, &
236                      status, ierr )
237       IF ( ny /= iremote )  THEN
238          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
239                 '": ny = ', ny, '& is not equal to ny_remote = ', iremote
240          CALL message( 'check_parameters', 'PA0012', 1, 2, 0, 6, 0 )
241       ENDIF
242#else
243       WRITE( message_string, * ) 'coupling requires PALM to be called with', &
244            ' ''mrun -K parallel'''
245       CALL message( 'check_parameters', 'PA0141', 1, 2, 0, 6, 0 )
246#endif
247    ENDIF
248
249#if defined( __parallel )
250!
251!-- Exchange via intercommunicator
252    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
253       CALL MPI_SEND( humidity, 1, MPI_LOGICAL, target_id, 19, comm_inter, &
254                      ierr )
255    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
256       CALL MPI_RECV( humidity_remote, 1, MPI_LOGICAL, target_id, 19, &
257                      comm_inter, status, ierr )
258    ENDIF
259#endif
260
261
262!
263!-- Generate the file header which is used as a header for most of PALM's
264!-- output files
265    CALL DATE_AND_TIME( date, time )
266    run_date = date(7:8)//'-'//date(5:6)//'-'//date(3:4)
267    run_time = time(1:2)//':'//time(3:4)//':'//time(5:6)
268    IF ( coupling_mode == 'uncoupled' )  THEN
269       coupling_string = ''
270    ELSEIF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
271       coupling_string = ' coupled (atmosphere)'
272    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
273       coupling_string = ' coupled (ocean)'
274    ENDIF       
275
276    WRITE ( run_description_header,                                        &
277                             '(A,2X,A,2X,A,A,A,I2.2,A,2X,A,A,2X,A,1X,A)' ) &
278              TRIM( version ), TRIM( revision ), 'run: ',                  &
279              TRIM( run_identifier ), '.', runnr, TRIM( coupling_string ), &
280              'host: ', TRIM( host ), run_date, run_time
281
282!
283!-- Check the general loop optimization method
284    IF ( loop_optimization == 'default' )  THEN
285       IF ( host(1:3) == 'nec' )  THEN
286          loop_optimization = 'vector'
287       ELSE
288          loop_optimization = 'cache'
289       ENDIF
290    ENDIF
291    IF ( loop_optimization /= 'noopt'  .AND.  loop_optimization /= 'cache' &
292         .AND.  loop_optimization /= 'vector' )  THEN
293       message_string = 'illegal value given for loop_optimization: "' // &
294                        TRIM( loop_optimization ) // '"'
295       CALL message( 'check_parameters', 'PA0013', 1, 2, 0, 6, 0 )
296    ENDIF
297
298!
299!-- Check topography setting (check for illegal parameter combinations)
300    IF ( topography /= 'flat' )  THEN
301       action = ' '
302       IF ( scalar_advec /= 'pw-scheme' )  THEN
303          WRITE( action, '(A,A)' )  'scalar_advec = ', scalar_advec
304       ENDIF
305       IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme' )  THEN
306          WRITE( action, '(A,A)' )  'momentum_advec = ', momentum_advec
307       ENDIF
308       IF ( timestep_scheme(1:8) == 'leapfrog' )  THEN
309          WRITE( action, '(A,A)' )  'timestep_scheme = ', timestep_scheme
310       ENDIF
311       IF ( psolver == 'sor' )  THEN
312          WRITE( action, '(A,A)' )  'psolver = ', psolver
313       ENDIF
314       IF ( sloping_surface )  THEN
315          WRITE( action, '(A)' )  'sloping surface = .TRUE.'
316       ENDIF
317       IF ( galilei_transformation )  THEN
318          WRITE( action, '(A)' )  'galilei_transformation = .TRUE.'
319       ENDIF
320       IF ( cloud_physics )  THEN
321          WRITE( action, '(A)' )  'cloud_physics = .TRUE.'
322       ENDIF
323       IF ( cloud_droplets )  THEN
324          WRITE( action, '(A)' )  'cloud_droplets = .TRUE.'
325       ENDIF
326       IF ( humidity )  THEN
327          WRITE( action, '(A)' )  'humidity = .TRUE.'
328       ENDIF
329       IF ( .NOT. prandtl_layer )  THEN
330          WRITE( action, '(A)' )  'prandtl_layer = .FALSE.'
331       ENDIF
332       IF ( action /= ' ' )  THEN
333          message_string = 'a non-flat topography does not allow ' // &
334                           TRIM( action )
335          CALL message( 'check_parameters', 'PA0014', 1, 2, 0, 6, 0 )
336       ENDIF
337!
338!--    In case of non-flat topography, check whether the convention how to
339!--    define the topography grid has been set correctly, or whether the default
340!--    is applicable. If this is not possible, abort.
341       IF ( TRIM( topography_grid_convention ) == ' ' )  THEN
342          IF ( TRIM( topography ) /= 'single_building' .AND.  &
343               TRIM( topography ) /= 'single_street_canyon' .AND.  &
344               TRIM( topography ) /= 'read_from_file' )  THEN
345!--          The default value is not applicable here, because it is only valid
346!--          for the two standard cases 'single_building' and 'read_from_file'
347!--          defined in init_grid.
348             WRITE( message_string, * )  &
349                  'The value for "topography_grid_convention" ',  &
350                  'is not set. Its default value is & only valid for ',  &
351                  '"topography" = ''single_building'', ',  &
352                  '''single_street_canyon'' & or ''read_from_file''.',  &
353                  ' & Choose ''cell_edge'' or ''cell_center''.'
354             CALL message( 'user_check_parameters', 'PA0239', 1, 2, 0, 6, 0 )
355          ELSE
356!--          The default value is applicable here.
357!--          Set convention according to topography.
358             IF ( TRIM( topography ) == 'single_building' .OR.  &
359                  TRIM( topography ) == 'single_street_canyon' )  THEN
360                topography_grid_convention = 'cell_edge'
361             ELSEIF ( TRIM( topography ) == 'read_from_file' )  THEN
362                topography_grid_convention = 'cell_center'
363             ENDIF
364          ENDIF
365       ELSEIF ( TRIM( topography_grid_convention ) /= 'cell_edge' .AND.  &
366                TRIM( topography_grid_convention ) /= 'cell_center' )  THEN
367          WRITE( message_string, * )  &
368               'The value for "topography_grid_convention" is ', &
369               'not recognized. & Choose ''cell_edge'' or ''cell_center''.'
370          CALL message( 'user_check_parameters', 'PA0240', 1, 2, 0, 6, 0 )
371       ENDIF
372
373    ENDIF
374
375!
376!-- Check ocean setting
377    IF ( ocean )  THEN
378
379       action = ' '
380       IF ( timestep_scheme(1:8) == 'leapfrog' )  THEN
381          WRITE( action, '(A,A)' )  'timestep_scheme = ', timestep_scheme
382       ENDIF
383       IF ( momentum_advec == 'ups-scheme' )  THEN
384          WRITE( action, '(A,A)' )  'momentum_advec = ', momentum_advec
385       ENDIF
386       IF ( action /= ' ' )  THEN
387          message_string = 'ocean = .T. does not allow ' // TRIM( action )
388          CALL message( 'check_parameters', 'PA0015', 1, 2, 0, 6, 0 )
389       ENDIF
390
391    ELSEIF ( TRIM( coupling_mode ) == 'uncoupled'  .AND.  &
392             TRIM( coupling_char ) == '_O' )  THEN
393
394!
395!--    Check whether an (uncoupled) atmospheric run has been declared as an
396!--    ocean run (this setting is done via mrun-option -y)
397
398       message_string = 'ocean = .F. does not allow coupling_char = "' // &
399                        TRIM( coupling_char ) // '" set by mrun-option "-y"'
400       CALL message( 'check_parameters', 'PA0317', 1, 2, 0, 6, 0 )
401
402    ENDIF
403
404!
405!-- Check whether there are any illegal values
406!-- Pressure solver:
407    IF ( psolver /= 'poisfft'  .AND.  psolver /= 'poisfft_hybrid'  .AND. &
408         psolver /= 'sor'  .AND.  psolver /= 'multigrid' )  THEN
409       message_string = 'unknown solver for perturbation pressure: psolver' // &
410                        ' = "' // TRIM( psolver ) // '"'
411       CALL message( 'check_parameters', 'PA0016', 1, 2, 0, 6, 0 )
412    ENDIF
413
414#if defined( __parallel )
415    IF ( psolver == 'poisfft_hybrid'  .AND.  pdims(2) /= 1 )  THEN
416       message_string = 'psolver = "' // TRIM( psolver ) // '" only works ' // &
417                        'for a 1d domain-decomposition along x & please do' // &
418                        ' not set npey/=1 in the parameter file'
419       CALL message( 'check_parameters', 'PA0017', 1, 2, 0, 6, 0 )
420    ENDIF
421    IF ( psolver == 'poisfft_hybrid'  .AND.                     &
422         ( nxra > nxr  .OR.  nyna > nyn  .OR.  nza > nz )  .OR. &
423          psolver == 'multigrid'      .AND.                     &
424         ( nxra > nxr  .OR.  nyna > nyn ) )  THEN
425       message_string = 'psolver = "' // TRIM( psolver ) // '" does not ' // &
426                        'work for subdomains with unequal size & please ' // &
427                        'set grid_matching = ''strict'' in the parameter file'
428       CALL message( 'check_parameters', 'PA0018', 1, 2, 0, 6, 0 )
429    ENDIF
430#else
431    IF ( psolver == 'poisfft_hybrid' )  THEN
432       message_string = 'psolver = "' // TRIM( psolver ) // '" only works' // &
433                        ' for a parallel environment'
434       CALL message( 'check_parameters', 'PA0019', 1, 2, 0, 6, 0 )
435    ENDIF
436#endif
437
438    IF ( psolver == 'multigrid' )  THEN
439       IF ( cycle_mg == 'w' )  THEN
440          gamma_mg = 2
441       ELSEIF ( cycle_mg == 'v' )  THEN
442          gamma_mg = 1
443       ELSE
444          message_string = 'unknown multigrid cycle: cycle_mg = "' // &
445                           TRIM( cycle_mg ) // '"'
446          CALL message( 'check_parameters', 'PA0020', 1, 2, 0, 6, 0 )
447       ENDIF
448    ENDIF
449
450    IF ( fft_method /= 'singleton-algorithm'  .AND.  &
451         fft_method /= 'temperton-algorithm'  .AND.  &
452         fft_method /= 'system-specific' )  THEN
453       message_string = 'unknown fft-algorithm: fft_method = "' // &
454                        TRIM( fft_method ) // '"'
455       CALL message( 'check_parameters', 'PA0021', 1, 2, 0, 6, 0 )
456    ENDIF
457
458!
459!-- Advection schemes:
460    IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme' .AND. momentum_advec /= 'ups-scheme' ) &
461    THEN
462       message_string = 'unknown advection scheme: momentum_advec = "' // &
463                        TRIM( momentum_advec ) // '"'
464       CALL message( 'check_parameters', 'PA0022', 1, 2, 0, 6, 0 )
465    ENDIF
466    IF ( ( momentum_advec == 'ups-scheme'  .OR.  scalar_advec == 'ups-scheme' )&
467                                      .AND.  timestep_scheme /= 'euler' )  THEN
468       message_string = 'momentum_advec = "' // TRIM( momentum_advec ) // &
469                        '" is not allowed with timestep_scheme = "' //    &
470                        TRIM( timestep_scheme ) // '"'
471       CALL message( 'check_parameters', 'PA0023', 1, 2, 0, 6, 0 )
472    ENDIF
473
474    IF ( scalar_advec /= 'pw-scheme'  .AND.  scalar_advec /= 'bc-scheme'  .AND.&
475         scalar_advec /= 'ups-scheme' )  THEN
476       message_string = 'unknown advection scheme: scalar_advec = "' // &
477                        TRIM( scalar_advec ) // '"'
478       CALL message( 'check_parameters', 'PA0024', 1, 2, 0, 6, 0 )
479    ENDIF
480
481    IF ( use_sgs_for_particles  .AND.  .NOT. use_upstream_for_tke )  THEN
482       use_upstream_for_tke = .TRUE.
483       message_string = 'use_upstream_for_tke set .TRUE. because ' // &
484                        'use_sgs_for_particles = .TRUE.'
485       CALL message( 'check_parameters', 'PA0025', 0, 1, 0, 6, 0 )
486    ENDIF
487
488    IF ( use_upstream_for_tke  .AND.  timestep_scheme(1:8) == 'leapfrog' )  THEN
489       message_string = 'use_upstream_for_tke = .TRUE. not allowed with ' // &
490                        'timestep_scheme = "' // TRIM( timestep_scheme ) // '"'
491       CALL message( 'check_parameters', 'PA0026', 1, 2, 0, 6, 0 )
492    ENDIF
493
494!
495!-- Timestep schemes:
496    SELECT CASE ( TRIM( timestep_scheme ) )
497
498       CASE ( 'euler' )
499          intermediate_timestep_count_max = 1
500          asselin_filter_factor           = 0.0
501
502       CASE ( 'leapfrog', 'leapfrog+euler' )
503          intermediate_timestep_count_max = 1
504
505       CASE ( 'runge-kutta-2' )
506          intermediate_timestep_count_max = 2
507          asselin_filter_factor           = 0.0
508
509       CASE ( 'runge-kutta-3' )
510          intermediate_timestep_count_max = 3
511          asselin_filter_factor           = 0.0
512
513       CASE DEFAULT
514          message_string = 'unknown timestep scheme: timestep_scheme = "' // &
515                           TRIM( timestep_scheme ) // '"'
516          CALL message( 'check_parameters', 'PA0027', 1, 2, 0, 6, 0 )
517
518    END SELECT
519
520    IF ( scalar_advec == 'ups-scheme'  .AND.  timestep_scheme(1:5) == 'runge' )&
521    THEN
522       message_string = 'scalar advection scheme "' // TRIM( scalar_advec ) // &
523                        '" & does not work with timestep_scheme "' // &
524                        TRIM( timestep_scheme ) // '"'
525       CALL message( 'check_parameters', 'PA0028', 1, 2, 0, 6, 0 )
526    ENDIF
527
528    IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme' .AND. timestep_scheme(1:5) == 'runge' ) &
529    THEN
530       message_string = 'momentum advection scheme "' // &
531                        TRIM( momentum_advec ) // '" & does not work with ' // &
532                        'timestep_scheme "' // TRIM( timestep_scheme ) // '"'
533       CALL message( 'check_parameters', 'PA0029', 1, 2, 0, 6, 0 )
534    ENDIF
535
536    IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data'  .AND.  &
537         TRIM( initializing_actions ) /= 'cyclic_fill' )  THEN
538!
539!--    No restart run: several initialising actions are possible
540       action = initializing_actions
541       DO WHILE ( TRIM( action ) /= '' )
542          position = INDEX( action, ' ' )
543          SELECT CASE ( action(1:position-1) )
544
545             CASE ( 'set_constant_profiles', 'set_1d-model_profiles', &
546                    'by_user', 'initialize_vortex',     'initialize_ptanom' )
547                action = action(position+1:)
548
549             CASE DEFAULT
550                message_string = 'initializing_action = "' // &
551                                 TRIM( action ) // '" unkown or not allowed'
552                CALL message( 'check_parameters', 'PA0030', 1, 2, 0, 6, 0 )
553
554          END SELECT
555       ENDDO
556    ENDIF
557
558    IF ( INDEX( initializing_actions, 'set_constant_profiles' ) /= 0  .AND. &
559         INDEX( initializing_actions, 'set_1d-model_profiles' ) /= 0 )  THEN
560       message_string = 'initializing_actions = "set_constant_profiles"' // &
561                        ' and "set_1d-model_profiles" are not allowed ' //  &
562                        'simultaneously'
563       CALL message( 'check_parameters', 'PA0031', 1, 2, 0, 6, 0 )
564    ENDIF
565
566    IF ( INDEX( initializing_actions, 'set_constant_profiles' ) /= 0  .AND. &
567         INDEX( initializing_actions, 'by_user' ) /= 0 )  THEN
568       message_string = 'initializing_actions = "set_constant_profiles"' // &
569                        ' and "by_user" are not allowed simultaneously'
570       CALL message( 'check_parameters', 'PA0032', 1, 2, 0, 6, 0 )
571    ENDIF
572
573    IF ( INDEX( initializing_actions, 'by_user' ) /= 0  .AND. &
574         INDEX( initializing_actions, 'set_1d-model_profiles' ) /= 0 )  THEN
575       message_string = 'initializing_actions = "by_user" and ' // &
576                        '"set_1d-model_profiles" are not allowed simultaneously'
577       CALL message( 'check_parameters', 'PA0033', 1, 2, 0, 6, 0 )
578    ENDIF
579
580    IF ( cloud_physics  .AND.  .NOT. humidity )  THEN
581       WRITE( message_string, * ) 'cloud_physics = ', cloud_physics, ' is ', &
582              'not allowed with humidity = ', humidity
583       CALL message( 'check_parameters', 'PA0034', 1, 2, 0, 6, 0 )
584    ENDIF
585
586    IF ( precipitation  .AND.  .NOT.  cloud_physics )  THEN
587       WRITE( message_string, * ) 'precipitation = ', precipitation, ' is ', &
588              'not allowed with cloud_physics = ', cloud_physics
589       CALL message( 'check_parameters', 'PA0035', 1, 2, 0, 6, 0 )
590    ENDIF
591
592    IF ( humidity  .AND.  sloping_surface )  THEN
593       message_string = 'humidity = .TRUE. and sloping_surface = .TRUE. ' // &
594                        'are not allowed simultaneously'
595       CALL message( 'check_parameters', 'PA0036', 1, 2, 0, 6, 0 )
596    ENDIF
597
598    IF ( humidity  .AND.  scalar_advec == 'ups-scheme' )  THEN
599       message_string = 'UPS-scheme is not implemented for humidity = .TRUE.'
600       CALL message( 'check_parameters', 'PA0037', 1, 2, 0, 6, 0 )
601    ENDIF
602
603    IF ( passive_scalar  .AND.  humidity )  THEN
604       message_string = 'humidity = .TRUE. and passive_scalar = .TRUE. ' // &
605                        'is not allowed simultaneously'
606       CALL message( 'check_parameters', 'PA0038', 1, 2, 0, 6, 0 )
607    ENDIF
608
609    IF ( passive_scalar  .AND.  scalar_advec == 'ups-scheme' )  THEN
610       message_string = 'UPS-scheme is not implemented for passive_scalar' // &
611                        ' = .TRUE.'
612       CALL message( 'check_parameters', 'PA0039', 1, 2, 0, 6, 0 )
613    ENDIF
614
615    IF ( grid_matching /= 'strict'  .AND.  grid_matching /= 'match' )  THEN
616       message_string = 'illegal value "' // TRIM( grid_matching ) // &
617                        '" found for parameter grid_matching'
618       CALL message( 'check_parameters', 'PA0040', 1, 2, 0, 6, 0 )
619    ENDIF
620
621    IF ( plant_canopy .AND. ( drag_coefficient == 0.0 ) ) THEN
622       message_string = 'plant_canopy = .TRUE. requires a non-zero drag ' // &
623                        'coefficient & given value is drag_coefficient = 0.0'
624       CALL message( 'check_parameters', 'PA0041', 1, 2, 0, 6, 0 )
625    ENDIF
626
627!
628!-- In case of no model continuation run, check initialising parameters and
629!-- deduce further quantities
630    IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
631
632!
633!--    Initial profiles for 1D and 3D model, respectively
634       u_init  = ug_surface
635       v_init  = vg_surface
636       pt_init = pt_surface
637       IF ( humidity )        q_init  = q_surface
638       IF ( ocean )           sa_init = sa_surface
639       IF ( passive_scalar )  q_init  = s_surface
640       IF ( plant_canopy )    lad = 0.0
641
642!
643!--
644!--    If required, compute initial profile of the geostrophic wind
645!--    (component ug)
646       i = 1
647       gradient = 0.0
648
649       IF ( .NOT. ocean )  THEN
650
651          ug_vertical_gradient_level_ind(1) = 0
652          ug(0) = ug_surface
653          DO  k = 1, nzt+1
654             IF ( i < 11 ) THEN
655                IF ( ug_vertical_gradient_level(i) < zu(k)  .AND. &
656                     ug_vertical_gradient_level(i) >= 0.0 )  THEN
657                   gradient = ug_vertical_gradient(i) / 100.0
658                   ug_vertical_gradient_level_ind(i) = k - 1
659                   i = i + 1
660                ENDIF
661             ENDIF       
662             IF ( gradient /= 0.0 )  THEN
663                IF ( k /= 1 )  THEN
664                   ug(k) = ug(k-1) + dzu(k) * gradient
665                ELSE
666                   ug(k) = ug_surface + 0.5 * dzu(k) * gradient
667                ENDIF
668             ELSE
669                ug(k) = ug(k-1)
670             ENDIF
671          ENDDO
672
673       ELSE
674
675          ug_vertical_gradient_level_ind(1) = nzt+1
676          ug(nzt+1) = ug_surface
677          DO  k = nzt, 0, -1
678             IF ( i < 11 ) THEN
679                IF ( ug_vertical_gradient_level(i) > zu(k)  .AND. &
680                     ug_vertical_gradient_level(i) <= 0.0 )  THEN
681                   gradient = ug_vertical_gradient(i) / 100.0
682                   ug_vertical_gradient_level_ind(i) = k + 1
683                   i = i + 1
684                ENDIF
685             ENDIF
686             IF ( gradient /= 0.0 )  THEN
687                IF ( k /= nzt )  THEN
688                   ug(k) = ug(k+1) - dzu(k+1) * gradient
689                ELSE
690                   ug(k)   = ug_surface - 0.5 * dzu(k+1) * gradient
691                   ug(k+1) = ug_surface + 0.5 * dzu(k+1) * gradient
692                ENDIF
693             ELSE
694                ug(k) = ug(k+1)
695             ENDIF
696          ENDDO
697
698       ENDIF
699
700       u_init = ug
701
702!
703!--    In case of no given gradients for ug, choose a vanishing gradient
704       IF ( ug_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9 )  THEN
705          ug_vertical_gradient_level(1) = 0.0
706       ENDIF 
707
708!
709!--
710!--    If required, compute initial profile of the geostrophic wind
711!--    (component vg)
712       i = 1
713       gradient = 0.0
714
715       IF ( .NOT. ocean )  THEN
716
717          vg_vertical_gradient_level_ind(1) = 0
718          vg(0) = vg_surface
719          DO  k = 1, nzt+1
720             IF ( i < 11 ) THEN
721                IF ( vg_vertical_gradient_level(i) < zu(k)  .AND. &
722                     vg_vertical_gradient_level(i) >= 0.0 )  THEN
723                   gradient = vg_vertical_gradient(i) / 100.0
724                   vg_vertical_gradient_level_ind(i) = k - 1
725                   i = i + 1
726                ENDIF
727             ENDIF
728             IF ( gradient /= 0.0 )  THEN
729                IF ( k /= 1 )  THEN
730                   vg(k) = vg(k-1) + dzu(k) * gradient
731                ELSE
732                   vg(k) = vg_surface + 0.5 * dzu(k) * gradient
733                ENDIF
734             ELSE
735                vg(k) = vg(k-1)
736             ENDIF
737          ENDDO
738
739       ELSE
740
741          vg_vertical_gradient_level_ind(1) = nzt+1
742          vg(nzt+1) = vg_surface
743          DO  k = nzt, 0, -1
744             IF ( i < 11 ) THEN
745                IF ( vg_vertical_gradient_level(i) > zu(k)  .AND. &
746                     vg_vertical_gradient_level(i) <= 0.0 )  THEN
747                   gradient = vg_vertical_gradient(i) / 100.0
748                   vg_vertical_gradient_level_ind(i) = k + 1
749                   i = i + 1
750                ENDIF
751             ENDIF
752             IF ( gradient /= 0.0 )  THEN
753                IF ( k /= nzt )  THEN
754                   vg(k) = vg(k+1) - dzu(k+1) * gradient
755                ELSE
756                   vg(k)   = vg_surface - 0.5 * dzu(k+1) * gradient
757                   vg(k+1) = vg_surface + 0.5 * dzu(k+1) * gradient
758                ENDIF
759             ELSE
760                vg(k) = vg(k+1)
761             ENDIF
762          ENDDO
763
764       ENDIF
765
766       v_init = vg
767 
768!
769!--    In case of no given gradients for vg, choose a vanishing gradient
770       IF ( vg_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9 )  THEN
771          vg_vertical_gradient_level(1) = 0.0
772       ENDIF
773
774!
775!--    Compute initial temperature profile using the given temperature gradients
776       i = 1
777       gradient = 0.0
778
779       IF ( .NOT. ocean )  THEN
780
781          pt_vertical_gradient_level_ind(1) = 0
782          DO  k = 1, nzt+1
783             IF ( i < 11 ) THEN
784                IF ( pt_vertical_gradient_level(i) < zu(k)  .AND. &
785                     pt_vertical_gradient_level(i) >= 0.0 )  THEN
786                   gradient = pt_vertical_gradient(i) / 100.0
787                   pt_vertical_gradient_level_ind(i) = k - 1
788                   i = i + 1
789                ENDIF
790             ENDIF
791             IF ( gradient /= 0.0 )  THEN
792                IF ( k /= 1 )  THEN
793                   pt_init(k) = pt_init(k-1) + dzu(k) * gradient
794                ELSE
795                   pt_init(k) = pt_surface   + 0.5 * dzu(k) * gradient
796                ENDIF
797             ELSE
798                pt_init(k) = pt_init(k-1)
799             ENDIF
800          ENDDO
801
802       ELSE
803
804          pt_vertical_gradient_level_ind(1) = nzt+1
805          DO  k = nzt, 0, -1
806             IF ( i < 11 ) THEN
807                IF ( pt_vertical_gradient_level(i) > zu(k)  .AND. &
808                     pt_vertical_gradient_level(i) <= 0.0 )  THEN
809                   gradient = pt_vertical_gradient(i) / 100.0
810                   pt_vertical_gradient_level_ind(i) = k + 1
811                   i = i + 1
812                ENDIF
813             ENDIF
814             IF ( gradient /= 0.0 )  THEN
815                IF ( k /= nzt )  THEN
816                   pt_init(k) = pt_init(k+1) - dzu(k+1) * gradient
817                ELSE
818                   pt_init(k)   = pt_surface - 0.5 * dzu(k+1) * gradient
819                   pt_init(k+1) = pt_surface + 0.5 * dzu(k+1) * gradient
820                ENDIF
821             ELSE
822                pt_init(k) = pt_init(k+1)
823             ENDIF
824          ENDDO
825
826       ENDIF
827
828!
829!--    In case of no given temperature gradients, choose gradient of neutral
830!--    stratification
831       IF ( pt_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9 )  THEN
832          pt_vertical_gradient_level(1) = 0.0
833       ENDIF
834
835!
836!--    Store temperature gradient at the top boundary for possible Neumann
837!--    boundary condition
838       bc_pt_t_val = ( pt_init(nzt+1) - pt_init(nzt) ) / dzu(nzt+1)
839
840!
841!--    If required, compute initial humidity or scalar profile using the given
842!--    humidity/scalar gradient. In case of scalar transport, initially store
843!--    values of the scalar parameters on humidity parameters
844       IF ( passive_scalar )  THEN
845          bc_q_b                    = bc_s_b
846          bc_q_t                    = bc_s_t
847          q_surface                 = s_surface
848          q_surface_initial_change  = s_surface_initial_change
849          q_vertical_gradient       = s_vertical_gradient
850          q_vertical_gradient_level = s_vertical_gradient_level
851          surface_waterflux         = surface_scalarflux
852       ENDIF
853
854       IF ( humidity  .OR.  passive_scalar )  THEN
855
856          i = 1
857          gradient = 0.0
858          q_vertical_gradient_level_ind(1) = 0
859          DO  k = 1, nzt+1
860             IF ( i < 11 ) THEN
861                IF ( q_vertical_gradient_level(i) < zu(k)  .AND. &
862                     q_vertical_gradient_level(i) >= 0.0 )  THEN
863                   gradient = q_vertical_gradient(i) / 100.0
864                   q_vertical_gradient_level_ind(i) = k - 1
865                   i = i + 1
866                ENDIF
867             ENDIF
868             IF ( gradient /= 0.0 )  THEN
869                IF ( k /= 1 )  THEN
870                   q_init(k) = q_init(k-1) + dzu(k) * gradient
871                ELSE
872                   q_init(k) = q_init(k-1) + 0.5 * dzu(k) * gradient
873                ENDIF
874             ELSE
875                q_init(k) = q_init(k-1)
876             ENDIF
877!
878!--          Avoid negative humidities
879             IF ( q_init(k) < 0.0 )  THEN
880                q_init(k) = 0.0
881             ENDIF
882          ENDDO
883
884!
885!--       In case of no given humidity gradients, choose zero gradient
886!--       conditions
887          IF ( q_vertical_gradient_level(1) == -1.0 )  THEN
888             q_vertical_gradient_level(1) = 0.0
889          ENDIF
890
891!
892!--       Store humidity gradient at the top boundary for possile Neumann
893!--       boundary condition
894          bc_q_t_val = ( q_init(nzt+1) - q_init(nzt) ) / dzu(nzt+1)
895
896       ENDIF
897
898!
899!--    If required, compute initial salinity profile using the given salinity
900!--    gradients
901       IF ( ocean )  THEN
902
903          i = 1
904          gradient = 0.0
905
906          sa_vertical_gradient_level_ind(1) = nzt+1
907          DO  k = nzt, 0, -1
908             IF ( i < 11 ) THEN
909                IF ( sa_vertical_gradient_level(i) > zu(k)  .AND. &
910                     sa_vertical_gradient_level(i) <= 0.0 )  THEN
911                   gradient = sa_vertical_gradient(i) / 100.0
912                   sa_vertical_gradient_level_ind(i) = k + 1
913                   i = i + 1
914                ENDIF
915             ENDIF
916             IF ( gradient /= 0.0 )  THEN
917                IF ( k /= nzt )  THEN
918                   sa_init(k) = sa_init(k+1) - dzu(k+1) * gradient
919                ELSE
920                   sa_init(k)   = sa_surface - 0.5 * dzu(k+1) * gradient
921                   sa_init(k+1) = sa_surface + 0.5 * dzu(k+1) * gradient
922                ENDIF
923             ELSE
924                sa_init(k) = sa_init(k+1)
925             ENDIF
926          ENDDO
927
928       ENDIF
929
930!
931!--    If required compute the profile of leaf area density used in the plant canopy model
932       IF ( plant_canopy ) THEN
933       
934          i = 1
935          gradient = 0.0
936
937          IF ( .NOT. ocean ) THEN
938
939             lad(0) = lad_surface
940 
941             lad_vertical_gradient_level_ind(1) = 0
942             DO k = 1, pch_index
943                IF ( i < 11 ) THEN
944                   IF ( lad_vertical_gradient_level(i) < zu(k) .AND.  &
945                        lad_vertical_gradient_level(i) >= 0.0 ) THEN
946                      gradient = lad_vertical_gradient(i)
947                      lad_vertical_gradient_level_ind(i) = k - 1
948                      i = i + 1
949                   ENDIF
950                ENDIF
951                IF ( gradient /= 0.0 ) THEN
952                   IF ( k /= 1 ) THEN
953                      lad(k) = lad(k-1) + dzu(k) * gradient
954                   ELSE
955                      lad(k) = lad_surface + 0.5 * dzu(k) *gradient
956                   ENDIF
957                ELSE
958                   lad(k) = lad(k-1)
959                ENDIF
960             ENDDO
961
962          ENDIF
963
964!
965!--       In case of no given leaf area density gradients, choose a vanishing gradient
966          IF ( lad_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9 ) THEN
967             lad_vertical_gradient_level(1) = 0.0
968          ENDIF
969
970       ENDIF
971         
972    ENDIF
973             
974!
975!-- Compute Coriolis parameter
976    f  = 2.0 * omega * SIN( phi / 180.0 * pi )
977    fs = 2.0 * omega * COS( phi / 180.0 * pi )
978
979!
980!-- Ocean runs always use reference values in the buoyancy term. Therefore
981!-- set the reference temperature equal to the surface temperature.
982    IF ( ocean  .AND.  pt_reference == 9999999.9 )  pt_reference = pt_surface
983
984!
985!-- Reference value has to be used in buoyancy terms
986    IF ( pt_reference /= 9999999.9 )  use_reference = .TRUE.
987
988!
989!-- Sign of buoyancy/stability terms
990    IF ( ocean )  atmos_ocean_sign = -1.0
991
992!
993!-- Ocean version must use flux boundary conditions at the top
994    IF ( ocean .AND. .NOT. use_top_fluxes )  THEN
995       message_string = 'use_top_fluxes must be .TRUE. in ocean version'
996       CALL message( 'check_parameters', 'PA0042', 1, 2, 0, 6, 0 )
997    ENDIF
998
999!
1000!-- In case of a given slope, compute the relevant quantities
1001    IF ( alpha_surface /= 0.0 )  THEN
1002       IF ( ABS( alpha_surface ) > 90.0 )  THEN
1003          WRITE( message_string, * ) 'ABS( alpha_surface = ', alpha_surface, &
1004                                     ' ) must be < 90.0'
1005          CALL message( 'check_parameters', 'PA0043', 1, 2, 0, 6, 0 )
1006       ENDIF
1007       sloping_surface = .TRUE.
1008       cos_alpha_surface = COS( alpha_surface / 180.0 * pi )
1009       sin_alpha_surface = SIN( alpha_surface / 180.0 * pi )
1010    ENDIF
1011
1012!
1013!-- Check time step and cfl_factor
1014    IF ( dt /= -1.0 )  THEN
1015       IF ( dt <= 0.0  .AND.  dt /= -1.0 )  THEN
1016          WRITE( message_string, * ) 'dt = ', dt , ' <= 0.0'
1017          CALL message( 'check_parameters', 'PA0044', 1, 2, 0, 6, 0 )
1018       ENDIF
1019       dt_3d = dt
1020       dt_fixed = .TRUE.
1021    ENDIF
1022
1023    IF ( cfl_factor <= 0.0  .OR.  cfl_factor > 1.0 )  THEN
1024       IF ( cfl_factor == -1.0 )  THEN
1025          IF ( momentum_advec == 'ups-scheme'  .OR.  &
1026               scalar_advec == 'ups-scheme' )  THEN
1027             cfl_factor = 0.8
1028          ELSE
1029             IF ( timestep_scheme == 'runge-kutta-2' )  THEN
1030                cfl_factor = 0.8
1031             ELSEIF ( timestep_scheme == 'runge-kutta-3' )  THEN
1032                cfl_factor = 0.9
1033             ELSE
1034                cfl_factor = 0.1
1035             ENDIF
1036          ENDIF
1037       ELSE
1038          WRITE( message_string, * ) 'cfl_factor = ', cfl_factor, &
1039                 ' out of range & 0.0 < cfl_factor <= 1.0 is required'
1040          CALL message( 'check_parameters', 'PA0045', 1, 2, 0, 6, 0 )
1041       ENDIF
1042    ENDIF
1043
1044!
1045!-- Store simulated time at begin
1046    simulated_time_at_begin = simulated_time
1047
1048!
1049!-- Store reference time for coupled runs and change the coupling flag,
1050!-- if ...
1051    IF ( simulated_time == 0.0 )  THEN
1052       IF ( coupling_start_time == 0.0 )  THEN
1053          time_since_reference_point = 0.0
1054       ELSEIF ( time_since_reference_point < 0.0 )  THEN
1055          run_coupled = .FALSE.
1056       ENDIF
1057    ENDIF
1058
1059!
1060!-- Set wind speed in the Galilei-transformed system
1061    IF ( galilei_transformation )  THEN
1062       IF ( use_ug_for_galilei_tr .AND.                &
1063            ug_vertical_gradient_level(1) == 0.0 .AND. & 
1064            vg_vertical_gradient_level(1) == 0.0 )  THEN
1065          u_gtrans = ug_surface
1066          v_gtrans = vg_surface
1067       ELSEIF ( use_ug_for_galilei_tr .AND.                &
1068                ug_vertical_gradient_level(1) /= 0.0 )  THEN
1069          message_string = 'baroclinicity (ug) not allowed simultaneously' // &
1070                           ' with galilei transformation'
1071          CALL message( 'check_parameters', 'PA0046', 1, 2, 0, 6, 0 )
1072       ELSEIF ( use_ug_for_galilei_tr .AND.                &
1073                vg_vertical_gradient_level(1) /= 0.0 )  THEN
1074          message_string = 'baroclinicity (vg) not allowed simultaneously' // &
1075                           ' with galilei transformation'
1076          CALL message( 'check_parameters', 'PA0047', 1, 2, 0, 6, 0 )
1077       ELSE
1078          message_string = 'variable translation speed used for galilei-' // &
1079             'transformation, which may cause & instabilities in stably ' // &
1080             'stratified regions'
1081          CALL message( 'check_parameters', 'PA0048', 0, 1, 0, 6, 0 )
1082       ENDIF
1083    ENDIF
1084
1085!
1086!-- In case of using a prandtl-layer, calculated (or prescribed) surface
1087!-- fluxes have to be used in the diffusion-terms
1088    IF ( prandtl_layer )  use_surface_fluxes = .TRUE.
1089
1090!
1091!-- Check boundary conditions and set internal variables:
1092!-- Lateral boundary conditions
1093    IF ( bc_lr /= 'cyclic'  .AND.  bc_lr /= 'dirichlet/radiation'  .AND. &
1094         bc_lr /= 'radiation/dirichlet' )  THEN
1095       message_string = 'unknown boundary condition: bc_lr = "' // &
1096                        TRIM( bc_lr ) // '"'
1097       CALL message( 'check_parameters', 'PA0049', 1, 2, 0, 6, 0 )
1098    ENDIF
1099    IF ( bc_ns /= 'cyclic'  .AND.  bc_ns /= 'dirichlet/radiation'  .AND. &
1100         bc_ns /= 'radiation/dirichlet' )  THEN
1101       message_string = 'unknown boundary condition: bc_ns = "' // &
1102                        TRIM( bc_ns ) // '"'
1103       CALL message( 'check_parameters', 'PA0050', 1, 2, 0, 6, 0 )
1104    ENDIF
1105
1106!
1107!-- Non-cyclic lateral boundaries require the multigrid method and Piascek-
1108!-- Willimas advection scheme. Several schemes and tools do not work with
1109!-- non-cyclic boundary conditions.
1110    IF ( bc_lr /= 'cyclic'  .OR.  bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
1111       IF ( psolver /= 'multigrid' )  THEN
1112          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' // &
1113                           'psolver = "' // TRIM( psolver ) // '"'
1114          CALL message( 'check_parameters', 'PA0051', 1, 2, 0, 6, 0 )
1115       ENDIF
1116       IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme' )  THEN
1117          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' // &
1118                           'momentum_advec = "' // TRIM( momentum_advec ) // '"'
1119          CALL message( 'check_parameters', 'PA0052', 1, 2, 0, 6, 0 )
1120       ENDIF
1121       IF ( scalar_advec /= 'pw-scheme' )  THEN
1122          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' // &
1123                           'scalar_advec = "' // TRIM( scalar_advec ) // '"'
1124          CALL message( 'check_parameters', 'PA0053', 1, 2, 0, 6, 0 )
1125       ENDIF
1126       IF ( galilei_transformation )  THEN
1127          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' // &
1128                           'galilei_transformation = .T.'
1129          CALL message( 'check_parameters', 'PA0054', 1, 2, 0, 6, 0 )
1130       ENDIF
1131    ENDIF
1132
1133!
1134!-- Bottom boundary condition for the turbulent Kinetic energy
1135    IF ( bc_e_b == 'neumann' )  THEN
1136       ibc_e_b = 1
1137       IF ( adjust_mixing_length  .AND.  prandtl_layer )  THEN
1138          message_string = 'adjust_mixing_length = TRUE and bc_e_b = "neumann"'
1139          CALL message( 'check_parameters', 'PA0055', 0, 1, 0, 6, 0 )
1140       ENDIF
1141    ELSEIF ( bc_e_b == '(u*)**2+neumann' )  THEN
1142       ibc_e_b = 2
1143       IF ( .NOT. adjust_mixing_length  .AND.  prandtl_layer )  THEN
1144          message_string = 'adjust_mixing_length = FALSE and bc_e_b = "' // &
1145                           TRIM( bc_e_b ) // '"'
1146          CALL message( 'check_parameters', 'PA0056', 0, 1, 0, 6, 0 )
1147       ENDIF
1148       IF ( .NOT. prandtl_layer )  THEN
1149          bc_e_b = 'neumann'
1150          ibc_e_b = 1
1151          message_string = 'boundary condition bc_e_b changed to "' // &
1152                           TRIM( bc_e_b ) // '"'
1153          CALL message( 'check_parameters', 'PA0057', 0, 1, 0, 6, 0 )
1154       ENDIF
1155    ELSE
1156       message_string = 'unknown boundary condition: bc_e_b = "' // &
1157                        TRIM( bc_e_b ) // '"'
1158       CALL message( 'check_parameters', 'PA0058', 1, 2, 0, 6, 0 )
1159    ENDIF
1160
1161!
1162!-- Boundary conditions for perturbation pressure
1163    IF ( bc_p_b == 'dirichlet' )  THEN
1164       ibc_p_b = 0
1165    ELSEIF ( bc_p_b == 'neumann' )  THEN
1166       ibc_p_b = 1
1167    ELSEIF ( bc_p_b == 'neumann+inhomo' )  THEN
1168       ibc_p_b = 2
1169    ELSE
1170       message_string = 'unknown boundary condition: bc_p_b = "' // &
1171                        TRIM( bc_p_b ) // '"'
1172       CALL message( 'check_parameters', 'PA0059', 1, 2, 0, 6, 0 )
1173    ENDIF
1174    IF ( ibc_p_b == 2  .AND.  .NOT. prandtl_layer )  THEN
1175       message_string = 'boundary condition: bc_p_b = "' // TRIM( bc_p_b ) // &
1176                        '" not allowed with prandtl_layer = .FALSE.'
1177       CALL message( 'check_parameters', 'PA0060', 1, 2, 0, 6, 0 )
1178    ENDIF
1179    IF ( bc_p_t == 'dirichlet' )  THEN
1180       ibc_p_t = 0
1181    ELSEIF ( bc_p_t == 'neumann' )  THEN
1182       ibc_p_t = 1
1183    ELSE
1184       message_string = 'unknown boundary condition: bc_p_t = "' // &
1185                        TRIM( bc_p_t ) // '"'
1186       CALL message( 'check_parameters', 'PA0061', 1, 2, 0, 6, 0 )
1187    ENDIF
1188
1189!
1190!-- Boundary conditions for potential temperature
1191    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
1192       ibc_pt_b = 2
1193    ELSE
1194       IF ( bc_pt_b == 'dirichlet' )  THEN
1195          ibc_pt_b = 0
1196       ELSEIF ( bc_pt_b == 'neumann' )  THEN
1197          ibc_pt_b = 1
1198       ELSE
1199          message_string = 'unknown boundary condition: bc_pt_b = "' // &
1200                           TRIM( bc_pt_b ) // '"'
1201          CALL message( 'check_parameters', 'PA0062', 1, 2, 0, 6, 0 )
1202       ENDIF
1203    ENDIF
1204
1205    IF ( bc_pt_t == 'dirichlet' )  THEN
1206       ibc_pt_t = 0
1207    ELSEIF ( bc_pt_t == 'neumann' )  THEN
1208       ibc_pt_t = 1
1209    ELSEIF ( bc_pt_t == 'initial_gradient' )  THEN
1210       ibc_pt_t = 2
1211    ELSE
1212       message_string = 'unknown boundary condition: bc_pt_t = "' // &
1213                        TRIM( bc_pt_t ) // '"'
1214       CALL message( 'check_parameters', 'PA0063', 1, 2, 0, 6, 0 )
1215    ENDIF
1216
1217    IF ( surface_heatflux == 9999999.9 )  constant_heatflux     = .FALSE.
1218    IF ( top_heatflux     == 9999999.9 )  constant_top_heatflux = .FALSE.
1219    IF ( top_momentumflux_u /= 9999999.9  .AND.  &
1220         top_momentumflux_v /= 9999999.9 )  THEN
1221       constant_top_momentumflux = .TRUE.
1222    ELSEIF (  .NOT. ( top_momentumflux_u == 9999999.9  .AND.  &
1223           top_momentumflux_v == 9999999.9 ) )  THEN
1224       message_string = 'both, top_momentumflux_u AND top_momentumflux_v ' // &
1225                        'must be set'
1226       CALL message( 'check_parameters', 'PA0064', 1, 2, 0, 6, 0 )
1227    ENDIF
1228
1229!
1230!-- A given surface temperature implies Dirichlet boundary condition for
1231!-- temperature. In this case specification of a constant heat flux is
1232!-- forbidden.
1233    IF ( ibc_pt_b == 0  .AND.   constant_heatflux  .AND. &
1234         surface_heatflux /= 0.0 )  THEN
1235       message_string = 'boundary_condition: bc_pt_b = "' // TRIM( bc_pt_b ) //&
1236                        '& is not allowed with constant_heatflux = .TRUE.'
1237       CALL message( 'check_parameters', 'PA0065', 1, 2, 0, 6, 0 )
1238    ENDIF
1239    IF ( constant_heatflux  .AND.  pt_surface_initial_change /= 0.0 )  THEN
1240       WRITE ( message_string, * )  'constant_heatflux = .TRUE. is not allo', &
1241               'wed with pt_surface_initial_change (/=0) = ', &
1242               pt_surface_initial_change
1243       CALL message( 'check_parameters', 'PA0066', 1, 2, 0, 6, 0 )
1244    ENDIF
1245
1246!
1247!-- A given temperature at the top implies Dirichlet boundary condition for
1248!-- temperature. In this case specification of a constant heat flux is
1249!-- forbidden.
1250    IF ( ibc_pt_t == 0  .AND.   constant_top_heatflux  .AND. &
1251         top_heatflux /= 0.0 )  THEN
1252       message_string = 'boundary_condition: bc_pt_t = "' // TRIM( bc_pt_t ) //&
1253                        '" is not allowed with constant_top_heatflux = .TRUE.'
1254       CALL message( 'check_parameters', 'PA0067', 1, 2, 0, 6, 0 )
1255    ENDIF
1256
1257!
1258!-- Boundary conditions for salinity
1259    IF ( ocean )  THEN
1260       IF ( bc_sa_t == 'dirichlet' )  THEN
1261          ibc_sa_t = 0
1262       ELSEIF ( bc_sa_t == 'neumann' )  THEN
1263          ibc_sa_t = 1
1264       ELSE
1265          message_string = 'unknown boundary condition: bc_sa_t = "' // &
1266                           TRIM( bc_sa_t ) // '"'
1267          CALL message( 'check_parameters', 'PA0068', 1, 2, 0, 6, 0 )
1268       ENDIF
1269
1270       IF ( top_salinityflux == 9999999.9 )  constant_top_salinityflux = .FALSE.
1271       IF ( ibc_sa_t == 1  .AND.   top_salinityflux == 9999999.9 )  THEN
1272          message_string = 'boundary condition: bc_sa_t = "' // &
1273                           TRIM( bc_sa_t ) // '" requires to set ' // &
1274                           'top_salinityflux'
1275          CALL message( 'check_parameters', 'PA0069', 1, 2, 0, 6, 0 )
1276       ENDIF
1277
1278!
1279!--    A fixed salinity at the top implies Dirichlet boundary condition for
1280!--    salinity. In this case specification of a constant salinity flux is
1281!--    forbidden.
1282       IF ( ibc_sa_t == 0  .AND.   constant_top_salinityflux  .AND. &
1283            top_salinityflux /= 0.0 )  THEN
1284          message_string = 'boundary condition: bc_sa_t = "' // &
1285                           TRIM( bc_sa_t ) // '" is not allowed with ' // &
1286                           'constant_top_salinityflux = .TRUE.'
1287          CALL message( 'check_parameters', 'PA0070', 1, 2, 0, 6, 0 )
1288       ENDIF
1289
1290    ENDIF
1291
1292!
1293!-- In case of humidity or passive scalar, set boundary conditions for total
1294!-- water content / scalar
1295    IF ( humidity  .OR.  passive_scalar ) THEN
1296       IF ( humidity )  THEN
1297          sq = 'q'
1298       ELSE
1299          sq = 's'
1300       ENDIF
1301       IF ( bc_q_b == 'dirichlet' )  THEN
1302          ibc_q_b = 0
1303       ELSEIF ( bc_q_b == 'neumann' )  THEN
1304          ibc_q_b = 1
1305       ELSE
1306          message_string = 'unknown boundary condition: bc_' // TRIM( sq ) // &
1307                           '_b ="' // TRIM( bc_q_b ) // '"'
1308          CALL message( 'check_parameters', 'PA0071', 1, 2, 0, 6, 0 )
1309       ENDIF
1310       IF ( bc_q_t == 'dirichlet' )  THEN
1311          ibc_q_t = 0
1312       ELSEIF ( bc_q_t == 'neumann' )  THEN
1313          ibc_q_t = 1
1314       ELSE
1315          message_string = 'unknown boundary condition: bc_' // TRIM( sq ) // &
1316                           '_t ="' // TRIM( bc_q_t ) // '"'
1317          CALL message( 'check_parameters', 'PA0072', 1, 2, 0, 6, 0 )
1318       ENDIF
1319
1320       IF ( surface_waterflux == 0.0 )  constant_waterflux = .FALSE.
1321
1322!
1323!--    A given surface humidity implies Dirichlet boundary condition for
1324!--    humidity. In this case specification of a constant water flux is
1325!--    forbidden.
1326       IF ( ibc_q_b == 0  .AND.  constant_waterflux )  THEN
1327          message_string = 'boundary condition: bc_' // TRIM( sq ) // '_b ' // &
1328                           '= "' // TRIM( bc_q_b ) // '" is not allowed wi' // &
1329                           'th prescribed surface flux'
1330          CALL message( 'check_parameters', 'PA0073', 1, 2, 0, 6, 0 )
1331       ENDIF
1332       IF ( constant_waterflux  .AND.  q_surface_initial_change /= 0.0 )  THEN
1333          WRITE( message_string, * )  'a prescribed surface flux is not allo', &
1334                 'wed with ', sq, '_surface_initial_change (/=0) = ', &
1335                 q_surface_initial_change
1336          CALL message( 'check_parameters', 'PA0074', 1, 2, 0, 6, 0 )
1337       ENDIF
1338       
1339    ENDIF
1340
1341!
1342!-- Boundary conditions for horizontal components of wind speed
1343    IF ( bc_uv_b == 'dirichlet' )  THEN
1344       ibc_uv_b = 0
1345    ELSEIF ( bc_uv_b == 'neumann' )  THEN
1346       ibc_uv_b = 1
1347       IF ( prandtl_layer )  THEN
1348          message_string = 'boundary condition: bc_uv_b = "' // &
1349               TRIM( bc_uv_b ) // '" is not allowed with prandtl_layer = .TRUE.'
1350          CALL message( 'check_parameters', 'PA0075', 1, 2, 0, 6, 0 )
1351       ENDIF
1352    ELSE
1353       message_string = 'unknown boundary condition: bc_uv_b = "' // &
1354                        TRIM( bc_uv_b ) // '"'
1355       CALL message( 'check_parameters', 'PA0076', 1, 2, 0, 6, 0 )
1356    ENDIF
1357
1358    IF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
1359       bc_uv_t = 'neumann'
1360       ibc_uv_t = 1
1361    ELSE
1362       IF ( bc_uv_t == 'dirichlet' .OR. bc_uv_t == 'dirichlet_0' )  THEN
1363          ibc_uv_t = 0
1364       ELSEIF ( bc_uv_t == 'neumann' )  THEN
1365          ibc_uv_t = 1
1366       ELSE
1367          message_string = 'unknown boundary condition: bc_uv_t = "' // &
1368                           TRIM( bc_uv_t ) // '"'
1369          CALL message( 'check_parameters', 'PA0077', 1, 2, 0, 6, 0 )
1370       ENDIF
1371    ENDIF
1372
1373!
1374!-- Compute and check, respectively, the Rayleigh Damping parameter
1375    IF ( rayleigh_damping_factor == -1.0 )  THEN
1376       IF ( momentum_advec == 'ups-scheme' )  THEN
1377          rayleigh_damping_factor = 0.01
1378       ELSE
1379          rayleigh_damping_factor = 0.0
1380       ENDIF
1381    ELSE
1382       IF ( rayleigh_damping_factor < 0.0 .OR. rayleigh_damping_factor > 1.0 ) &
1383       THEN
1384          WRITE( message_string, * )  'rayleigh_damping_factor = ', &
1385                              rayleigh_damping_factor, ' out of range [0.0,1.0]'
1386          CALL message( 'check_parameters', 'PA0078', 1, 2, 0, 6, 0 )
1387       ENDIF
1388    ENDIF
1389
1390    IF ( rayleigh_damping_height == -1.0 )  THEN
1391       IF ( .NOT. ocean )  THEN
1392          rayleigh_damping_height = 0.66666666666 * zu(nzt)
1393       ELSE
1394          rayleigh_damping_height = 0.66666666666 * zu(nzb)
1395       ENDIF
1396    ELSE
1397       IF ( .NOT. ocean )  THEN
1398          IF ( rayleigh_damping_height < 0.0  .OR. &
1399               rayleigh_damping_height > zu(nzt) )  THEN
1400             WRITE( message_string, * )  'rayleigh_damping_height = ', &
1401                   rayleigh_damping_height, ' out of range [0.0,', zu(nzt), ']'
1402             CALL message( 'check_parameters', 'PA0079', 1, 2, 0, 6, 0 )
1403          ENDIF
1404       ELSE
1405          IF ( rayleigh_damping_height > 0.0  .OR. &
1406               rayleigh_damping_height < zu(nzb) )  THEN
1407             WRITE( message_string, * )  'rayleigh_damping_height = ', &
1408                   rayleigh_damping_height, ' out of range [0.0,', zu(nzb), ']'
1409             CALL message( 'check_parameters', 'PA0079', 1, 2, 0, 6, 0 )
1410          ENDIF
1411       ENDIF
1412    ENDIF
1413
1414!
1415!-- Check limiters for Upstream-Spline scheme
1416    IF ( overshoot_limit_u < 0.0  .OR.  overshoot_limit_v < 0.0  .OR.  &
1417         overshoot_limit_w < 0.0  .OR.  overshoot_limit_pt < 0.0  .OR. &
1418         overshoot_limit_e < 0.0 )  THEN
1419       message_string = 'overshoot_limit_... < 0.0 is not allowed'
1420       CALL message( 'check_parameters', 'PA0080', 1, 2, 0, 6, 0 )
1421    ENDIF
1422    IF ( ups_limit_u < 0.0 .OR. ups_limit_v < 0.0 .OR. ups_limit_w < 0.0 .OR. &
1423         ups_limit_pt < 0.0 .OR. ups_limit_e < 0.0 )  THEN
1424       message_string = 'ups_limit_... < 0.0 is not allowed'
1425       CALL message( 'check_parameters', 'PA0081', 1, 2, 0, 6, 0 )
1426    ENDIF
1427
1428!
1429!-- Check number of chosen statistic regions. More than 10 regions are not
1430!-- allowed, because so far no more than 10 corresponding output files can
1431!-- be opened (cf. check_open)
1432    IF ( statistic_regions > 9  .OR.  statistic_regions < 0 )  THEN
1433       WRITE ( message_string, * ) 'number of statistic_regions = ', &
1434                   statistic_regions+1, ' but only 10 regions are allowed'
1435       CALL message( 'check_parameters', 'PA0082', 1, 2, 0, 6, 0 )
1436    ENDIF
1437    IF ( normalizing_region > statistic_regions  .OR. &
1438         normalizing_region < 0)  THEN
1439       WRITE ( message_string, * ) 'normalizing_region = ', &
1440                normalizing_region, ' must be >= 0 and <= ',statistic_regions, &
1441                ' (value of statistic_regions)'
1442       CALL message( 'check_parameters', 'PA0083', 1, 2, 0, 6, 0 )
1443    ENDIF
1444
1445!
1446!-- Check the interval for sorting particles.
1447!-- Using particles as cloud droplets requires sorting after each timestep.
1448    IF ( dt_sort_particles /= 0.0  .AND.  cloud_droplets )  THEN
1449       dt_sort_particles = 0.0
1450       message_string = 'dt_sort_particles is reset to 0.0 because of cloud' //&
1451                        '_droplets = .TRUE.'
1452       CALL message( 'check_parameters', 'PA0084', 0, 1, 0, 6, 0 )
1453    ENDIF
1454
1455!
1456!-- Set the default intervals for data output, if necessary
1457!-- NOTE: dt_dosp has already been set in package_parin
1458    IF ( dt_data_output /= 9999999.9 )  THEN
1459       IF ( dt_dopr           == 9999999.9 )  dt_dopr           = dt_data_output
1460       IF ( dt_dopts          == 9999999.9 )  dt_dopts          = dt_data_output
1461       IF ( dt_do2d_xy        == 9999999.9 )  dt_do2d_xy        = dt_data_output
1462       IF ( dt_do2d_xz        == 9999999.9 )  dt_do2d_xz        = dt_data_output
1463       IF ( dt_do2d_yz        == 9999999.9 )  dt_do2d_yz        = dt_data_output
1464       IF ( dt_do3d           == 9999999.9 )  dt_do3d           = dt_data_output
1465       IF ( dt_data_output_av == 9999999.9 )  dt_data_output_av = dt_data_output
1466    ENDIF
1467
1468!
1469!-- Set the default skip time intervals for data output, if necessary
1470    IF ( skip_time_dopr    == 9999999.9 ) &
1471                                       skip_time_dopr    = skip_time_data_output
1472    IF ( skip_time_dosp    == 9999999.9 ) &
1473                                       skip_time_dosp    = skip_time_data_output
1474    IF ( skip_time_do2d_xy == 9999999.9 ) &
1475                                       skip_time_do2d_xy = skip_time_data_output
1476    IF ( skip_time_do2d_xz == 9999999.9 ) &
1477                                       skip_time_do2d_xz = skip_time_data_output
1478    IF ( skip_time_do2d_yz == 9999999.9 ) &
1479                                       skip_time_do2d_yz = skip_time_data_output
1480    IF ( skip_time_do3d    == 9999999.9 ) &
1481                                       skip_time_do3d    = skip_time_data_output
1482    IF ( skip_time_data_output_av == 9999999.9 ) &
1483                                skip_time_data_output_av = skip_time_data_output
1484
1485!
1486!-- Check the average intervals (first for 3d-data, then for profiles and
1487!-- spectra)
1488    IF ( averaging_interval > dt_data_output_av )  THEN
1489       WRITE( message_string, * )  'averaging_interval = ', &
1490             averaging_interval, ' must be <= dt_data_output = ', dt_data_output
1491       CALL message( 'check_parameters', 'PA0085', 1, 2, 0, 6, 0 )
1492    ENDIF
1493
1494    IF ( averaging_interval_pr == 9999999.9 )  THEN
1495       averaging_interval_pr = averaging_interval
1496    ENDIF
1497
1498    IF ( averaging_interval_pr > dt_dopr )  THEN
1499       WRITE( message_string, * )  'averaging_interval_pr = ', &
1500             averaging_interval_pr, ' must be <= dt_dopr = ', dt_dopr
1501       CALL message( 'check_parameters', 'PA0086', 1, 2, 0, 6, 0 )
1502    ENDIF
1503
1504    IF ( averaging_interval_sp == 9999999.9 )  THEN
1505       averaging_interval_sp = averaging_interval
1506    ENDIF
1507
1508    IF ( averaging_interval_sp > dt_dosp )  THEN
1509       WRITE( message_string, * )  'averaging_interval_sp = ', &
1510             averaging_interval_sp, ' must be <= dt_dosp = ', dt_dosp
1511       CALL message( 'check_parameters', 'PA0087', 1, 2, 0, 6, 0 )
1512    ENDIF
1513
1514!
1515!-- Set the default interval for profiles entering the temporal average
1516    IF ( dt_averaging_input_pr == 9999999.9 )  THEN
1517       dt_averaging_input_pr = dt_averaging_input
1518    ENDIF
1519
1520!
1521!-- Set the default interval for the output of timeseries to a reasonable
1522!-- value (tries to minimize the number of calls of flow_statistics)
1523    IF ( dt_dots == 9999999.9 )  THEN
1524       IF ( averaging_interval_pr == 0.0 )  THEN
1525          dt_dots = MIN( dt_run_control, dt_dopr )
1526       ELSE
1527          dt_dots = MIN( dt_run_control, dt_averaging_input_pr )
1528       ENDIF
1529    ENDIF
1530
1531!
1532!-- Check the sample rate for averaging (first for 3d-data, then for profiles)
1533    IF ( dt_averaging_input > averaging_interval )  THEN
1534       WRITE( message_string, * )  'dt_averaging_input = ', &
1535                dt_averaging_input, ' must be <= averaging_interval = ', &
1536                averaging_interval
1537       CALL message( 'check_parameters', 'PA0088', 1, 2, 0, 6, 0 )
1538    ENDIF
1539
1540    IF ( dt_averaging_input_pr > averaging_interval_pr )  THEN
1541       WRITE( message_string, * )  'dt_averaging_input_pr = ', &
1542                dt_averaging_input_pr, ' must be <= averaging_interval_pr = ', &
1543                averaging_interval_pr
1544       CALL message( 'check_parameters', 'PA0089', 1, 2, 0, 6, 0 )
1545    ENDIF
1546
1547!
1548!-- Set the default value for the integration interval of precipitation amount
1549    IF ( precipitation )  THEN
1550       IF ( precipitation_amount_interval == 9999999.9 )  THEN
1551          precipitation_amount_interval = dt_do2d_xy
1552       ELSE
1553          IF ( precipitation_amount_interval > dt_do2d_xy )  THEN
1554             WRITE( message_string, * )  'precipitation_amount_interval = ', &
1555                 precipitation_amount_interval, ' must not be larger than ', &
1556                 'dt_do2d_xy = ', dt_do2d_xy
1557             CALL message( 'check_parameters', 'PA0090', 1, 2, 0, 6, 0 )
1558          ENDIF
1559       ENDIF
1560    ENDIF
1561
1562!
1563!-- Determine the number of output profiles and check whether they are
1564!-- permissible
1565    DO  WHILE ( data_output_pr(dopr_n+1) /= '          ' )
1566
1567       dopr_n = dopr_n + 1
1568       i = dopr_n
1569
1570!
1571!--    Determine internal profile number (for hom, homs)
1572!--    and store height levels
1573       SELECT CASE ( TRIM( data_output_pr(i) ) )
1574
1575          CASE ( 'u', '#u' )
1576             dopr_index(i) = 1
1577             dopr_unit(i)  = 'm/s'
1578             hom(:,2,1,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1579             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1580                dopr_initial_index(i) = 5
1581                hom(:,2,5,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1582                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1583             ENDIF
1584
1585          CASE ( 'v', '#v' )
1586             dopr_index(i) = 2
1587             dopr_unit(i)  = 'm/s'
1588             hom(:,2,2,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1589             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1590                dopr_initial_index(i) = 6
1591                hom(:,2,6,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1592                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1593             ENDIF
1594
1595          CASE ( 'w' )
1596             dopr_index(i) = 3
1597             dopr_unit(i)  = 'm/s'
1598             hom(:,2,3,:)  = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1599
1600          CASE ( 'pt', '#pt' )
1601             IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
1602                dopr_index(i) = 4
1603                dopr_unit(i)  = 'K'
1604                hom(:,2,4,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1605                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1606                   dopr_initial_index(i) = 7
1607                   hom(:,2,7,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1608                   hom(nzb,2,7,:)        = 0.0    ! because zu(nzb) is negative
1609                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1610                ENDIF
1611             ELSE
1612                dopr_index(i) = 43
1613                dopr_unit(i)  = 'K'
1614                hom(:,2,43,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1615                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1616                   dopr_initial_index(i) = 28
1617                   hom(:,2,28,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1618                   hom(nzb,2,28,:)       = 0.0    ! because zu(nzb) is negative
1619                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1620                ENDIF
1621             ENDIF
1622
1623          CASE ( 'e' )
1624             dopr_index(i)  = 8
1625             dopr_unit(i)   = 'm2/s2'
1626             hom(:,2,8,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1627             hom(nzb,2,8,:) = 0.0
1628
1629          CASE ( 'km', '#km' )
1630             dopr_index(i)  = 9
1631             dopr_unit(i)   = 'm2/s'
1632             hom(:,2,9,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1633             hom(nzb,2,9,:) = 0.0
1634             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1635                dopr_initial_index(i) = 23
1636                hom(:,2,23,:)         = hom(:,2,9,:)
1637                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1638             ENDIF
1639
1640          CASE ( 'kh', '#kh' )
1641             dopr_index(i)   = 10
1642             dopr_unit(i)    = 'm2/s'
1643             hom(:,2,10,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1644             hom(nzb,2,10,:) = 0.0
1645             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1646                dopr_initial_index(i) = 24
1647                hom(:,2,24,:)         = hom(:,2,10,:)
1648                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1649             ENDIF
1650
1651          CASE ( 'l', '#l' )
1652             dopr_index(i)   = 11
1653             dopr_unit(i)    = 'm'
1654             hom(:,2,11,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1655             hom(nzb,2,11,:) = 0.0
1656             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1657                dopr_initial_index(i) = 25
1658                hom(:,2,25,:)         = hom(:,2,11,:)
1659                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1660             ENDIF
1661
1662          CASE ( 'w"u"' )
1663             dopr_index(i) = 12
1664             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1665             hom(:,2,12,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1666             IF ( prandtl_layer )  hom(nzb,2,12,:) = zu(1)
1667
1668          CASE ( 'w*u*' )
1669             dopr_index(i) = 13
1670             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1671             hom(:,2,13,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1672
1673          CASE ( 'w"v"' )
1674             dopr_index(i) = 14
1675             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1676             hom(:,2,14,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1677             IF ( prandtl_layer )  hom(nzb,2,14,:) = zu(1)
1678
1679          CASE ( 'w*v*' )
1680             dopr_index(i) = 15
1681             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1682             hom(:,2,15,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1683
1684          CASE ( 'w"pt"' )
1685             dopr_index(i) = 16
1686             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
1687             hom(:,2,16,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1688
1689          CASE ( 'w*pt*' )
1690             dopr_index(i) = 17
1691             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
1692             hom(:,2,17,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1693
1694          CASE ( 'wpt' )
1695             dopr_index(i) = 18
1696             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
1697             hom(:,2,18,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1698
1699          CASE ( 'wu' )
1700             dopr_index(i) = 19
1701             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1702             hom(:,2,19,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1703             IF ( prandtl_layer )  hom(nzb,2,19,:) = zu(1)
1704
1705          CASE ( 'wv' )
1706             dopr_index(i) = 20
1707             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1708             hom(:,2,20,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1709             IF ( prandtl_layer )  hom(nzb,2,20,:) = zu(1)
1710
1711          CASE ( 'w*pt*BC' )
1712             dopr_index(i) = 21
1713             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
1714             hom(:,2,21,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1715
1716          CASE ( 'wptBC' )
1717             dopr_index(i) = 22
1718             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
1719             hom(:,2,22,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1720
1721          CASE ( 'sa', '#sa' )
1722             IF ( .NOT. ocean )  THEN
1723                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1724                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1725                                 'lemented for ocean = .FALSE.'
1726                CALL message( 'check_parameters', 'PA0091', 1, 2, 0, 6, 0 )
1727             ELSE
1728                dopr_index(i) = 23
1729                dopr_unit(i)  = 'psu'
1730                hom(:,2,23,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1731                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1732                   dopr_initial_index(i) = 26
1733                   hom(:,2,26,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1734                   hom(nzb,2,26,:)       = 0.0    ! weil zu(nzb) negativ ist
1735                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1736                ENDIF
1737             ENDIF
1738
1739          CASE ( 'u*2' )
1740             dopr_index(i) = 30
1741             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1742             hom(:,2,30,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1743
1744          CASE ( 'v*2' )
1745             dopr_index(i) = 31
1746             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1747             hom(:,2,31,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1748
1749          CASE ( 'w*2' )
1750             dopr_index(i) = 32
1751             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1752             hom(:,2,32,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1753
1754          CASE ( 'pt*2' )
1755             dopr_index(i) = 33
1756             dopr_unit(i)  = 'K2'
1757             hom(:,2,33,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1758
1759          CASE ( 'e*' )
1760             dopr_index(i) = 34
1761             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1762             hom(:,2,34,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1763
1764          CASE ( 'w*2pt*' )
1765             dopr_index(i) = 35
1766             dopr_unit(i)  = 'K m2/s2'
1767             hom(:,2,35,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1768
1769          CASE ( 'w*pt*2' )
1770             dopr_index(i) = 36
1771             dopr_unit(i)  = 'K2 m/s'
1772             hom(:,2,36,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1773
1774          CASE ( 'w*e*' )
1775             dopr_index(i) = 37
1776             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
1777             hom(:,2,37,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1778
1779          CASE ( 'w*3' )
1780             dopr_index(i) = 38
1781             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
1782             hom(:,2,38,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1783
1784          CASE ( 'Sw' )
1785             dopr_index(i) = 39
1786             dopr_unit(i)  = 'none'
1787             hom(:,2,39,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1788
1789          CASE ( 'p' )
1790             dopr_index(i) = 40
1791             dopr_unit(i)  = 'Pa'
1792             hom(:,2,40,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1793
1794          CASE ( 'q', '#q' )
1795             IF ( .NOT. humidity )  THEN
1796                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1797                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1798                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
1799                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
1800             ELSE
1801                dopr_index(i) = 41
1802                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
1803                hom(:,2,41,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1804                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1805                   dopr_initial_index(i) = 26
1806                   hom(:,2,26,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1807                   hom(nzb,2,26,:)       = 0.0    ! weil zu(nzb) negativ ist
1808                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1809                ENDIF
1810             ENDIF
1811
1812          CASE ( 's', '#s' )
1813             IF ( .NOT. passive_scalar )  THEN
1814                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1815                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1816                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
1817                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
1818             ELSE
1819                dopr_index(i) = 41
1820                dopr_unit(i)  = 'kg/m3'
1821                hom(:,2,41,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1822                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1823                   dopr_initial_index(i) = 26
1824                   hom(:,2,26,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1825                   hom(nzb,2,26,:)       = 0.0    ! weil zu(nzb) negativ ist
1826                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1827                ENDIF
1828             ENDIF
1829
1830          CASE ( 'qv', '#qv' )
1831             IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
1832                dopr_index(i) = 41
1833                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
1834                hom(:,2,41,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1835                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1836                   dopr_initial_index(i) = 26
1837                   hom(:,2,26,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1838                   hom(nzb,2,26,:)       = 0.0    ! weil zu(nzb) negativ ist
1839                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1840                ENDIF
1841             ELSE
1842                dopr_index(i) = 42
1843                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
1844                hom(:,2,42,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1845                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1846                   dopr_initial_index(i) = 27
1847                   hom(:,2,27,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1848                   hom(nzb,2,27,:)       = 0.0    ! weil zu(nzb) negativ ist
1849                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1850                ENDIF
1851             ENDIF
1852
1853          CASE ( 'lpt', '#lpt' )
1854             IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
1855                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1856                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1857                                 'lemented for cloud_physics = .FALSE.'
1858                CALL message( 'check_parameters', 'PA0094', 1, 2, 0, 6, 0 )
1859             ELSE
1860                dopr_index(i) = 4
1861                dopr_unit(i)  = 'K'
1862                hom(:,2,4,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1863                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1864                   dopr_initial_index(i) = 7
1865                   hom(:,2,7,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1866                   hom(nzb,2,7,:)        = 0.0    ! weil zu(nzb) negativ ist
1867                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1868                ENDIF
1869             ENDIF
1870
1871          CASE ( 'vpt', '#vpt' )
1872             dopr_index(i) = 44
1873             dopr_unit(i)  = 'K'
1874             hom(:,2,44,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1875             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1876                dopr_initial_index(i) = 29
1877                hom(:,2,29,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1878                hom(nzb,2,29,:)       = 0.0    ! weil zu(nzb) negativ ist
1879                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1880             ENDIF
1881
1882          CASE ( 'w"vpt"' )
1883             dopr_index(i) = 45
1884             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
1885             hom(:,2,45,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1886
1887          CASE ( 'w*vpt*' )
1888             dopr_index(i) = 46
1889             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
1890             hom(:,2,46,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1891
1892          CASE ( 'wvpt' )
1893             dopr_index(i) = 47
1894             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
1895             hom(:,2,47,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1896
1897          CASE ( 'w"q"' )
1898             IF ( .NOT. humidity )  THEN
1899                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1900                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1901                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
1902                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
1903             ELSE
1904                dopr_index(i) = 48
1905                dopr_unit(i)  = 'kg/kg m/s'
1906                hom(:,2,48,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1907             ENDIF
1908
1909          CASE ( 'w*q*' )
1910             IF ( .NOT. humidity )  THEN
1911                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1912                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1913                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
1914                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
1915             ELSE
1916                dopr_index(i) = 49
1917                dopr_unit(i)  = 'kg/kg m/s'
1918                hom(:,2,49,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1919             ENDIF
1920
1921          CASE ( 'wq' )
1922             IF ( .NOT. humidity )  THEN
1923                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1924                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1925                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
1926                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
1927             ELSE
1928                dopr_index(i) = 50
1929                dopr_unit(i)  = 'kg/kg m/s'
1930                hom(:,2,50,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1931             ENDIF
1932
1933          CASE ( 'w"s"' )
1934             IF ( .NOT. passive_scalar ) THEN
1935                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1936                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1937                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
1938                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
1939             ELSE
1940                dopr_index(i) = 48
1941                dopr_unit(i)  = 'kg/m3 m/s'
1942                hom(:,2,48,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1943             ENDIF
1944
1945          CASE ( 'w*s*' )
1946             IF ( .NOT. passive_scalar ) THEN
1947                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1948                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1949                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
1950                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
1951             ELSE
1952                dopr_index(i) = 49
1953                dopr_unit(i)  = 'kg/m3 m/s'
1954                hom(:,2,49,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1955             ENDIF
1956
1957          CASE ( 'ws' )
1958             IF ( .NOT. passive_scalar ) THEN
1959                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1960                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1961                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
1962                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
1963             ELSE
1964                dopr_index(i) = 50
1965                dopr_unit(i)  = 'kg/m3 m/s'
1966                hom(:,2,50,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1967             ENDIF
1968
1969          CASE ( 'w"qv"' )
1970             IF ( humidity  .AND.  .NOT. cloud_physics ) &
1971             THEN
1972                dopr_index(i) = 48
1973                dopr_unit(i)  = 'kg/kg m/s'
1974                hom(:,2,48,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1975             ELSEIF( humidity .AND. cloud_physics ) THEN
1976                dopr_index(i) = 51
1977                dopr_unit(i)  = 'kg/kg m/s'
1978                hom(:,2,51,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1979             ELSE
1980                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1981                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1982                                 'lemented for cloud_physics = .FALSE. an&' // &
1983                                 'd humidity = .FALSE.'
1984                CALL message( 'check_parameters', 'PA0095', 1, 2, 0, 6, 0 )
1985             ENDIF
1986
1987          CASE ( 'w*qv*' )
1988             IF ( humidity  .AND.  .NOT. cloud_physics ) &
1989             THEN
1990                dopr_index(i) = 49
1991                dopr_unit(i)  = 'kg/kg m/s'
1992                hom(:,2,49,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1993             ELSEIF( humidity .AND. cloud_physics ) THEN
1994                dopr_index(i) = 52
1995                dopr_unit(i)  = 'kg/kg m/s'
1996                hom(:,2,52,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1997             ELSE
1998                message_string = 'data_output_pr = ' // &
1999                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2000                                 'lemented for cloud_physics = .FALSE. an&' // &
2001                                 'd humidity = .FALSE.'
2002                CALL message( 'check_parameters', 'PA0095', 1, 2, 0, 6, 0 )
2003             ENDIF
2004
2005          CASE ( 'wqv' )
2006             IF ( humidity  .AND.  .NOT. cloud_physics ) &
2007             THEN
2008                dopr_index(i) = 50
2009                dopr_unit(i)  = 'kg/kg m/s'
2010                hom(:,2,50,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2011             ELSEIF( humidity .AND. cloud_physics ) THEN
2012                dopr_index(i) = 53
2013                dopr_unit(i)  = 'kg/kg m/s'
2014                hom(:,2,53,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2015             ELSE
2016                message_string = 'data_output_pr = ' // &
2017                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2018                                 'lemented for cloud_physics = .FALSE. an&' // &
2019                                 'd humidity = .FALSE.'
2020                CALL message( 'check_parameters', 'PA0095', 1, 2, 0, 6, 0 )
2021             ENDIF
2022
2023          CASE ( 'ql' )
2024             IF ( .NOT. cloud_physics  .AND.  .NOT. cloud_droplets )  THEN
2025                message_string = 'data_output_pr = ' // &
2026                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2027                                 'lemented for cloud_physics = .FALSE. or'  // &
2028                                 '&cloud_droplets = .FALSE.'
2029                CALL message( 'check_parameters', 'PA0096', 1, 2, 0, 6, 0 )
2030             ELSE
2031                dopr_index(i) = 54
2032                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
2033                hom(:,2,54,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2034             ENDIF
2035
2036          CASE ( 'w*u*u*/dz' )
2037             dopr_index(i) = 55
2038             dopr_unit(i)  = 'm2/s3'
2039             hom(:,2,55,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2040
2041          CASE ( 'w*p*/dz' )
2042             dopr_index(i) = 56
2043             dopr_unit(i)  = 'm2/s3'
2044             hom(:,2,56,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2045
2046          CASE ( 'w"e/dz' )
2047             dopr_index(i) = 57
2048             dopr_unit(i)  = 'm2/s3'
2049             hom(:,2,57,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2050
2051          CASE ( 'u"pt"' )
2052             dopr_index(i) = 58
2053             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
2054             hom(:,2,58,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2055
2056          CASE ( 'u*pt*' )
2057             dopr_index(i) = 59
2058             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
2059             hom(:,2,59,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2060
2061          CASE ( 'upt_t' )
2062             dopr_index(i) = 60
2063             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
2064             hom(:,2,60,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2065
2066          CASE ( 'v"pt"' )
2067             dopr_index(i) = 61
2068             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
2069             hom(:,2,61,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2070             
2071          CASE ( 'v*pt*' )
2072             dopr_index(i) = 62
2073             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
2074             hom(:,2,62,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2075
2076          CASE ( 'vpt_t' )
2077             dopr_index(i) = 63
2078             dopr_unit(i)  = 'K m/s'
2079             hom(:,2,63,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2080
2081          CASE ( 'rho' )
2082             dopr_index(i) = 64
2083             dopr_unit(i)  = 'kg/m3'
2084             hom(:,2,64,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2085
2086          CASE ( 'w"sa"' )
2087             IF ( .NOT. ocean ) THEN
2088                message_string = 'data_output_pr = ' // &
2089                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2090                                 'lemented for ocean = .FALSE.'
2091                CALL message( 'check_parameters', 'PA0091', 1, 2, 0, 6, 0 )
2092             ELSE
2093                dopr_index(i) = 65
2094                dopr_unit(i)  = 'psu m/s'
2095                hom(:,2,65,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2096             ENDIF
2097
2098          CASE ( 'w*sa*' )
2099             IF ( .NOT. ocean ) THEN
2100                message_string = 'data_output_pr = ' // &
2101                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2102                                 'lemented for ocean = .FALSE.'
2103                CALL message( 'check_parameters', 'PA0091', 1, 2, 0, 6, 0 )
2104             ELSE
2105                dopr_index(i) = 66
2106                dopr_unit(i)  = 'psu m/s'
2107                hom(:,2,66,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2108             ENDIF
2109
2110          CASE ( 'wsa' )
2111             IF ( .NOT. ocean ) THEN
2112                message_string = 'data_output_pr = ' // &
2113                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2114                                 'lemented for ocean = .FALSE.'
2115                CALL message( 'check_parameters', 'PA0091', 1, 2, 0, 6, 0 )
2116             ELSE
2117                dopr_index(i) = 67
2118                dopr_unit(i)  = 'psu m/s'
2119                hom(:,2,67,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2120             ENDIF
2121
2122          CASE ( 'w*p*' )
2123             dopr_index(i) = 68
2124             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
2125             hom(:,2,68,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2126
2127          CASE ( 'w"e' )
2128             dopr_index(i) = 69
2129             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
2130             hom(:,2,69,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2131
2132          CASE ( 'q*2' )
2133             IF ( .NOT. humidity )  THEN
2134                message_string = 'data_output_pr = ' // &
2135                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2136                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
2137                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
2138             ELSE
2139                dopr_index(i) = 70
2140                dopr_unit(i)  = 'kg2/kg2'
2141                hom(:,2,70,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2142             ENDIF
2143
2144          CASE DEFAULT
2145
2146             CALL user_check_data_output_pr( data_output_pr(i), i, unit )
2147
2148             IF ( unit == 'illegal' )  THEN
2149                IF ( data_output_pr_user(1) /= ' ' )  THEN
2150                   message_string = 'illegal value for data_output_pr or ' // &
2151                                    'data_output_pr_user = "' // &
2152                                    TRIM( data_output_pr(i) ) // '"'
2153                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0097', 1, 2, 0, 6, 0 )
2154                ELSE
2155                   message_string = 'illegal value for data_output_pr = "' // &
2156                                    TRIM( data_output_pr(i) ) // '"'
2157                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0098', 1, 2, 0, 6, 0 )
2158                ENDIF
2159             ENDIF
2160
2161       END SELECT
2162!
2163!--    Check to which of the predefined coordinate systems the profile belongs
2164       DO  k = 1, crmax
2165          IF ( INDEX( cross_profiles(k), ' '//TRIM( data_output_pr(i) )//' ' ) &
2166               /=0 ) &
2167          THEN
2168             dopr_crossindex(i) = k
2169             EXIT
2170          ENDIF
2171       ENDDO
2172!
2173!--    Generate the text for the labels of the PROFIL output file. "-characters
2174!--    must be substituted, otherwise PROFIL would interpret them as TeX
2175!--    control characters
2176       dopr_label(i) = data_output_pr(i)
2177       position = INDEX( dopr_label(i) , '"' )
2178       DO WHILE ( position /= 0 )
2179          dopr_label(i)(position:position) = ''''
2180          position = INDEX( dopr_label(i) , '"' )
2181       ENDDO
2182
2183    ENDDO
2184
2185!
2186!-- y-value range of the coordinate system (PROFIL).
2187!-- x-value range determined in plot_1d.
2188    IF ( .NOT. ocean )  THEN
2189       cross_uymin = 0.0
2190       IF ( z_max_do1d == -1.0 )  THEN
2191          cross_uymax = zu(nzt+1)
2192       ELSEIF ( z_max_do1d < zu(nzb+1)  .OR.  z_max_do1d > zu(nzt+1) )  THEN
2193          WRITE( message_string, * )  'z_max_do1d = ', z_max_do1d, ' must ', &
2194                 'be >= ', zu(nzb+1), ' or <= ', zu(nzt+1)
2195          CALL message( 'check_parameters', 'PA0099', 1, 2, 0, 6, 0 )
2196       ELSE
2197          cross_uymax = z_max_do1d
2198       ENDIF
2199    ENDIF
2200
2201!
2202!-- Check whether the chosen normalizing factor for the coordinate systems is
2203!-- permissible
2204    DO  i = 1, crmax
2205       SELECT CASE ( TRIM( cross_normalized_x(i) ) )  ! TRIM required on IBM
2206
2207          CASE ( '', 'wpt0', 'ws2', 'tsw2', 'ws3', 'ws2tsw', 'wstsw2' )
2208             j = 0
2209
2210          CASE DEFAULT
2211             message_string = 'unknown normalization method cross_normali' // &
2212                              'zed_x = "' // TRIM( cross_normalized_x(i) ) // &
2213                              '"'
2214             CALL message( 'check_parameters', 'PA0100', 1, 2, 0, 6, 0 )
2215
2216       END SELECT
2217       SELECT CASE ( TRIM( cross_normalized_y(i) ) )  ! TRIM required on IBM
2218
2219          CASE ( '', 'z_i' )
2220             j = 0
2221
2222          CASE DEFAULT
2223             message_string = 'unknown normalization method cross_normali' // &
2224                              'zed_y = "' // TRIM( cross_normalized_y(i) ) // &
2225                              '"'
2226             CALL message( 'check_parameters', 'PA0101', 1, 2, 0, 6, 0 )
2227
2228       END SELECT
2229    ENDDO
2230!
2231!-- Check normalized y-value range of the coordinate system (PROFIL)
2232    IF ( z_max_do1d_normalized /= -1.0  .AND.  z_max_do1d_normalized <= 0.0 ) &
2233    THEN
2234       WRITE( message_string, * )  'z_max_do1d_normalized = ', &
2235                                   z_max_do1d_normalized, ' must be >= 0.0'
2236       CALL message( 'check_parameters', 'PA0101', 1, 2, 0, 6, 0 )
2237    ENDIF
2238
2239
2240!
2241!-- Append user-defined data output variables to the standard data output
2242    IF ( data_output_user(1) /= ' ' )  THEN
2243       i = 1
2244       DO  WHILE ( data_output(i) /= ' '  .AND.  i <= 100 )
2245          i = i + 1
2246       ENDDO
2247       j = 1
2248       DO  WHILE ( data_output_user(j) /= ' '  .AND.  j <= 100 )
2249          IF ( i > 100 )  THEN
2250             message_string = 'number of output quantitities given by data' // &
2251                '_output and data_output_user exceeds the limit of 100'
2252             CALL message( 'check_parameters', 'PA0102', 1, 2, 0, 6, 0 )
2253          ENDIF
2254          data_output(i) = data_output_user(j)
2255          i = i + 1
2256          j = j + 1
2257       ENDDO
2258    ENDIF
2259
2260!
2261!-- Check and set steering parameters for 2d/3d data output and averaging
2262    i   = 1
2263    DO  WHILE ( data_output(i) /= ' '  .AND.  i <= 100 )
2264!
2265!--    Check for data averaging
2266       ilen = LEN_TRIM( data_output(i) )
2267       j = 0                                                 ! no data averaging
2268       IF ( ilen > 3 )  THEN
2269          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_av' )  THEN
2270             j = 1                                           ! data averaging
2271             data_output(i) = data_output(i)(1:ilen-3)
2272          ENDIF
2273       ENDIF
2274!
2275!--    Check for cross section or volume data
2276       ilen = LEN_TRIM( data_output(i) )
2277       k = 0                                                   ! 3d data
2278       var = data_output(i)(1:ilen)
2279       IF ( ilen > 3 )  THEN
2280          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xy'  .OR. &
2281               data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xz'  .OR. &
2282               data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_yz' )  THEN
2283             k = 1                                             ! 2d data
2284             var = data_output(i)(1:ilen-3)
2285          ENDIF
2286       ENDIF
2287!
2288!--    Check for allowed value and set units
2289       SELECT CASE ( TRIM( var ) )
2290
2291          CASE ( 'e' )
2292             IF ( constant_diffusion )  THEN
2293                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2294                                 'res constant_diffusion = .FALSE.'
2295                CALL message( 'check_parameters', 'PA0103', 1, 2, 0, 6, 0 )
2296             ENDIF
2297             unit = 'm2/s2'
2298
2299          CASE ( 'pc', 'pr' )
2300             IF ( .NOT. particle_advection )  THEN
2301                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requir' // &
2302                   'es a "particles_par"-NAMELIST in the parameter file (PARIN)'
2303                CALL message( 'check_parameters', 'PA0104', 1, 2, 0, 6, 0 )
2304             ENDIF
2305             IF ( TRIM( var ) == 'pc' )  unit = 'number'
2306             IF ( TRIM( var ) == 'pr' )  unit = 'm'
2307
2308          CASE ( 'q', 'vpt' )
2309             IF ( .NOT. humidity )  THEN
2310                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2311                                 'res humidity = .TRUE.'
2312                CALL message( 'check_parameters', 'PA0105', 1, 2, 0, 6, 0 )
2313             ENDIF
2314             IF ( TRIM( var ) == 'q'   )  unit = 'kg/kg'
2315             IF ( TRIM( var ) == 'vpt' )  unit = 'K'
2316
2317          CASE ( 'ql' )
2318             IF ( .NOT. ( cloud_physics  .OR.  cloud_droplets ) )  THEN
2319                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2320                         'res cloud_physics = .TRUE. or cloud_droplets = .TRUE.'
2321                CALL message( 'check_parameters', 'PA0106', 1, 2, 0, 6, 0 )
2322             ENDIF
2323             unit = 'kg/kg'
2324
2325          CASE ( 'ql_c', 'ql_v', 'ql_vp' )
2326             IF ( .NOT. cloud_droplets )  THEN
2327                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2328                                 'res cloud_droplets = .TRUE.'
2329                CALL message( 'check_parameters', 'PA0107', 1, 2, 0, 6, 0 )
2330             ENDIF
2331             IF ( TRIM( var ) == 'ql_c'  )  unit = 'kg/kg'
2332             IF ( TRIM( var ) == 'ql_v'  )  unit = 'm3'
2333             IF ( TRIM( var ) == 'ql_vp' )  unit = 'none'
2334
2335          CASE ( 'qv' )
2336             IF ( .NOT. cloud_physics )  THEN
2337                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2338                                 'res cloud_physics = .TRUE.'
2339                CALL message( 'check_parameters', 'PA0108', 1, 2, 0, 6, 0 )
2340             ENDIF
2341             unit = 'kg/kg'
2342
2343          CASE ( 'rho' )
2344             IF ( .NOT. ocean )  THEN
2345                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2346                                 'res ocean = .TRUE.'
2347                CALL message( 'check_parameters', 'PA0109', 1, 2, 0, 6, 0 )
2348             ENDIF
2349             unit = 'kg/m3'
2350
2351          CASE ( 's' )
2352             IF ( .NOT. passive_scalar )  THEN
2353                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2354                                 'res passive_scalar = .TRUE.'
2355                CALL message( 'check_parameters', 'PA0110', 1, 2, 0, 6, 0 )
2356             ENDIF
2357             unit = 'conc'
2358
2359          CASE ( 'sa' )
2360             IF ( .NOT. ocean )  THEN
2361                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2362                                 'res ocean = .TRUE.'
2363                CALL message( 'check_parameters', 'PA0109', 1, 2, 0, 6, 0 )
2364             ENDIF
2365             unit = 'psu'
2366
2367          CASE ( 'u*', 't*', 'lwp*', 'pra*', 'prr*', 'z0*' )
2368             IF ( k == 0  .OR.  data_output(i)(ilen-2:ilen) /= '_xy' )  THEN
2369                message_string = 'illegal value for data_output: "' // &
2370                                 TRIM( var ) // '" & only 2d-horizontal ' // &
2371                                 'cross sections are allowed for this value'
2372                CALL message( 'check_parameters', 'PA0111', 1, 2, 0, 6, 0 )
2373             ENDIF
2374             IF ( TRIM( var ) == 'lwp*'  .AND.  .NOT. cloud_physics )  THEN
2375                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2376                                 'res cloud_physics = .TRUE.'
2377                CALL message( 'check_parameters', 'PA0108', 1, 2, 0, 6, 0 )
2378             ENDIF
2379             IF ( TRIM( var ) == 'pra*'  .AND.  .NOT. precipitation )  THEN
2380                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2381                                 'res precipitation = .TRUE.'
2382                CALL message( 'check_parameters', 'PA0112', 1, 2, 0, 6, 0 )
2383             ENDIF
2384             IF ( TRIM( var ) == 'pra*'  .AND.  j == 1 )  THEN
2385                message_string = 'temporal averaging of precipitation ' // &
2386                          'amount "' // TRIM( var ) // '" is not possible'
2387                CALL message( 'check_parameters', 'PA0113', 1, 2, 0, 6, 0 )
2388             ENDIF
2389             IF ( TRIM( var ) == 'prr*'  .AND.  .NOT. precipitation )  THEN
2390                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' // &
2391                                 'res precipitation = .TRUE.'
2392                CALL message( 'check_parameters', 'PA0112', 1, 2, 0, 6, 0 )
2393             ENDIF
2394
2395
2396             IF ( TRIM( var ) == 'u*'   )  unit = 'm/s'
2397             IF ( TRIM( var ) == 't*'   )  unit = 'K'
2398             IF ( TRIM( var ) == 'lwp*' )  unit = 'kg/kg*m'
2399             IF ( TRIM( var ) == 'pra*' )  unit = 'mm'
2400             IF ( TRIM( var ) == 'prr*' )  unit = 'mm/s'
2401             IF ( TRIM( var ) == 'z0*'  )  unit = 'm'
2402
2403          CASE ( 'p', 'pt', 'u', 'v', 'w' )
2404             IF ( TRIM( var ) == 'p'  )  unit = 'Pa'
2405             IF ( TRIM( var ) == 'pt' )  unit = 'K'
2406             IF ( TRIM( var ) == 'u'  )  unit = 'm/s'
2407             IF ( TRIM( var ) == 'v'  )  unit = 'm/s'
2408             IF ( TRIM( var ) == 'w'  )  unit = 'm/s'
2409             CONTINUE
2410
2411          CASE DEFAULT
2412             CALL user_check_data_output( var, unit )
2413
2414             IF ( unit == 'illegal' )  THEN
2415                IF ( data_output_user(1) /= ' ' )  THEN
2416                   message_string = 'illegal value for data_output or ' // &
2417                         'data_output_user = "' // TRIM( data_output(i) ) // '"'
2418                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0114', 1, 2, 0, 6, 0 )
2419                ELSE
2420                   message_string = 'illegal value for data_output =' // &
2421                                    TRIM( data_output(i) ) // '"'
2422                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0115', 1, 2, 0, 6, 0 )
2423                ENDIF
2424             ENDIF
2425
2426       END SELECT
2427!
2428!--    Set the internal steering parameters appropriately
2429       IF ( k == 0 )  THEN
2430          do3d_no(j)              = do3d_no(j) + 1
2431          do3d(j,do3d_no(j))      = data_output(i)
2432          do3d_unit(j,do3d_no(j)) = unit
2433       ELSE
2434          do2d_no(j)              = do2d_no(j) + 1
2435          do2d(j,do2d_no(j))      = data_output(i)
2436          do2d_unit(j,do2d_no(j)) = unit
2437          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xy' )  THEN
2438             data_output_xy(j) = .TRUE.
2439          ENDIF
2440          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xz' )  THEN
2441             data_output_xz(j) = .TRUE.
2442          ENDIF
2443          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_yz' )  THEN
2444             data_output_yz(j) = .TRUE.
2445          ENDIF
2446       ENDIF
2447
2448       IF ( j == 1 )  THEN
2449!
2450!--       Check, if variable is already subject to averaging
2451          found = .FALSE.
2452          DO  k = 1, doav_n
2453             IF ( TRIM( doav(k) ) == TRIM( var ) )  found = .TRUE.
2454          ENDDO
2455
2456          IF ( .NOT. found )  THEN
2457             doav_n = doav_n + 1
2458             doav(doav_n) = var
2459          ENDIF
2460       ENDIF
2461
2462       i = i + 1
2463    ENDDO
2464
2465!
2466!-- Check sectional planes and store them in one shared array
2467    IF ( ANY( section_xy > nz + 1 ) )  THEN
2468       WRITE( message_string, * )  'section_xy must be <= nz + 1 = ', nz + 1
2469       CALL message( 'check_parameters', 'PA0319', 1, 2, 0, 6, 0 )
2470    ENDIF
2471    IF ( ANY( section_xz > ny + 1 ) )  THEN
2472       WRITE( message_string, * )  'section_xz must be <= ny + 1 = ', ny + 1
2473       CALL message( 'check_parameters', 'PA0320', 1, 2, 0, 6, 0 )
2474    ENDIF
2475    IF ( ANY( section_yz > nx + 1 ) )  THEN
2476       WRITE( message_string, * )  'section_yz must be <= nx + 1 = ', nx + 1
2477       CALL message( 'check_parameters', 'PA0321', 1, 2, 0, 6, 0 )
2478    ENDIF
2479    section(:,1) = section_xy
2480    section(:,2) = section_xz
2481    section(:,3) = section_yz
2482
2483!
2484!-- Upper plot limit (grid point value) for 1D profiles
2485    IF ( z_max_do1d == -1.0 )  THEN
2486       nz_do1d = nzt+1
2487    ELSE
2488       DO  k = nzb+1, nzt+1
2489          nz_do1d = k
2490          IF ( zw(k) > z_max_do1d )  EXIT
2491       ENDDO
2492    ENDIF
2493
2494!
2495!-- Upper plot limit for 2D vertical sections
2496    IF ( z_max_do2d == -1.0 )  z_max_do2d = zu(nzt)
2497    IF ( z_max_do2d < zu(nzb+1)  .OR.  z_max_do2d > zu(nzt) )  THEN
2498       WRITE( message_string, * )  'z_max_do2d = ', z_max_do2d, &
2499                    ' must be >= ', zu(nzb+1), '(zu(nzb+1)) and <= ', zu(nzt), &
2500                    ' (zu(nzt))'
2501       CALL message( 'check_parameters', 'PA0116', 1, 2, 0, 6, 0 )
2502    ENDIF
2503
2504!
2505!-- Upper plot limit for 3D arrays
2506    IF ( nz_do3d == -9999 )  nz_do3d = nzt + 1
2507
2508!
2509!-- Determine and check accuracy for compressed 3D plot output
2510    IF ( do3d_compress )  THEN
2511!
2512!--    Compression only permissible on T3E machines
2513       IF ( host(1:3) /= 't3e' )  THEN
2514          message_string = 'do3d_compress = .TRUE. not allowed on host "' // &
2515                           TRIM( host ) // '"'
2516          CALL message( 'check_parameters', 'PA0117', 1, 2, 0, 6, 0 )
2517       ENDIF
2518
2519       i = 1
2520       DO  WHILE ( do3d_comp_prec(i) /= ' ' )
2521
2522          ilen = LEN_TRIM( do3d_comp_prec(i) )
2523          IF ( LLT( do3d_comp_prec(i)(ilen:ilen), '0' ) .OR. &
2524               LGT( do3d_comp_prec(i)(ilen:ilen), '9' ) )  THEN
2525             WRITE( message_string, * )  'illegal precision: do3d_comp_prec', &
2526                                   '(', i, ') = "', TRIM(do3d_comp_prec(i)),'"'
2527             CALL message( 'check_parameters', 'PA0118', 1, 2, 0, 6, 0 )
2528          ENDIF
2529
2530          prec = IACHAR( do3d_comp_prec(i)(ilen:ilen) ) - IACHAR( '0' )
2531          var = do3d_comp_prec(i)(1:ilen-1)
2532
2533          SELECT CASE ( var )
2534
2535             CASE ( 'u' )
2536                j = 1
2537             CASE ( 'v' )
2538                j = 2
2539             CASE ( 'w' )
2540                j = 3
2541             CASE ( 'p' )
2542                j = 4
2543             CASE ( 'pt' )
2544                j = 5
2545
2546             CASE DEFAULT
2547                WRITE( message_string, * )  'unknown variable "', &
2548                     TRIM( do3d_comp_prec(i) ), '" given for do3d_comp_prec(', &
2549                     i, ')'
2550                CALL message( 'check_parameters', 'PA0119', 1, 2, 0, 6, 0 )
2551
2552          END SELECT
2553
2554          plot_3d_precision(j)%precision = prec
2555          i = i + 1
2556
2557       ENDDO
2558    ENDIF
2559
2560!
2561!-- Check the data output format(s)
2562    IF ( data_output_format(1) == ' ' )  THEN
2563!
2564!--    Default value
2565       netcdf_output = .TRUE.
2566    ELSE
2567       i = 1
2568       DO  WHILE ( data_output_format(i) /= ' ' )
2569
2570          SELECT CASE ( data_output_format(i) )
2571
2572             CASE ( 'netcdf' )
2573                netcdf_output = .TRUE.
2574             CASE ( 'iso2d' )
2575                iso2d_output  = .TRUE.
2576             CASE ( 'profil' )
2577                profil_output = .TRUE.
2578             CASE ( 'avs' )
2579                avs_output    = .TRUE.
2580
2581             CASE DEFAULT
2582                message_string = 'unknown value for data_output_format "' // &
2583                                 TRIM( data_output_format(i) ) // '"'
2584                CALL message( 'check_parameters', 'PA0120', 1, 2, 0, 6, 0 )
2585
2586          END SELECT
2587
2588          i = i + 1
2589          IF ( i > 10 )  EXIT
2590
2591       ENDDO
2592
2593    ENDIF
2594
2595!
2596!-- Check netcdf precison
2597    ldum = .FALSE.
2598    CALL define_netcdf_header( 'ch', ldum, 0 )
2599
2600!
2601!-- Check, whether a constant diffusion coefficient shall be used
2602    IF ( km_constant /= -1.0 )  THEN
2603       IF ( km_constant < 0.0 )  THEN
2604          WRITE( message_string, * )  'km_constant = ', km_constant, ' < 0.0'
2605          CALL message( 'check_parameters', 'PA0121', 1, 2, 0, 6, 0 )
2606       ELSE
2607          IF ( prandtl_number < 0.0 )  THEN
2608             WRITE( message_string, * )  'prandtl_number = ', prandtl_number, &
2609                                         ' < 0.0'
2610             CALL message( 'check_parameters', 'PA0122', 1, 2, 0, 6, 0 )
2611          ENDIF
2612          constant_diffusion = .TRUE.
2613
2614          IF ( prandtl_layer )  THEN
2615             message_string = 'prandtl_layer is not allowed with fixed ' // &
2616                              'value of km'
2617             CALL message( 'check_parameters', 'PA0123', 1, 2, 0, 6, 0 )
2618          ENDIF
2619       ENDIF
2620    ENDIF
2621
2622!
2623!-- In case of non-cyclic lateral boundaries, set the default maximum value
2624!-- for the horizontal diffusivity used within the outflow damping layer,
2625!-- and check/set the width of the damping layer
2626    IF ( bc_lr /= 'cyclic' ) THEN
2627       IF ( km_damp_max == -1.0 )  THEN
2628          km_damp_max = 0.5 * dx
2629       ENDIF
2630       IF ( outflow_damping_width == -1.0 )  THEN
2631          outflow_damping_width = MIN( 20, nx/2 )
2632       ENDIF
2633       IF ( outflow_damping_width <= 0  .OR.  outflow_damping_width > nx )  THEN
2634          message_string = 'outflow_damping width out of range'
2635          CALL message( 'check_parameters', 'PA0124', 1, 2, 0, 6, 0 )
2636       ENDIF
2637    ENDIF
2638
2639    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
2640       IF ( km_damp_max == -1.0 )  THEN
2641          km_damp_max = 0.5 * dy
2642       ENDIF
2643       IF ( outflow_damping_width == -1.0 )  THEN
2644          outflow_damping_width = MIN( 20, ny/2 )
2645       ENDIF
2646       IF ( outflow_damping_width <= 0  .OR.  outflow_damping_width > ny )  THEN
2647          message_string = 'outflow_damping width out of range'
2648          CALL message( 'check_parameters', 'PA0124', 1, 2, 0, 6, 0 )
2649       ENDIF
2650    ENDIF
2651
2652!
2653!-- Check value range for rif
2654    IF ( rif_min >= rif_max )  THEN
2655       WRITE( message_string, * )  'rif_min = ', rif_min, ' must be less ', &
2656                                   'than rif_max = ', rif_max
2657       CALL message( 'check_parameters', 'PA0125', 1, 2, 0, 6, 0 )
2658    ENDIF
2659
2660!
2661!-- Determine upper and lower hight level indices for random perturbations
2662    IF ( disturbance_level_b == -9999999.9 )  THEN
2663       IF ( ocean ) THEN
2664          disturbance_level_b     = zu((nzt*2)/3)
2665          disturbance_level_ind_b = ( nzt * 2 ) / 3
2666       ELSE
2667          disturbance_level_b     = zu(nzb+3)
2668          disturbance_level_ind_b = nzb + 3
2669       ENDIF
2670    ELSEIF ( disturbance_level_b < zu(3) )  THEN
2671       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_b = ', &
2672                           disturbance_level_b, ' must be >= ', zu(3), '(zu(3))'
2673       CALL message( 'check_parameters', 'PA0126', 1, 2, 0, 6, 0 )
2674    ELSEIF ( disturbance_level_b > zu(nzt-2) )  THEN
2675       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_b = ', &
2676                   disturbance_level_b, ' must be <= ', zu(nzt-2), '(zu(nzt-2))'
2677       CALL message( 'check_parameters', 'PA0127', 1, 2, 0, 6, 0 )
2678    ELSE
2679       DO  k = 3, nzt-2
2680          IF ( disturbance_level_b <= zu(k) )  THEN
2681             disturbance_level_ind_b = k
2682             EXIT
2683          ENDIF
2684       ENDDO
2685    ENDIF
2686
2687    IF ( disturbance_level_t == -9999999.9 )  THEN
2688       IF ( ocean )  THEN
2689          disturbance_level_t     = zu(nzt-3)
2690          disturbance_level_ind_t = nzt - 3
2691       ELSE
2692          disturbance_level_t     = zu(nzt/3)
2693          disturbance_level_ind_t = nzt / 3
2694       ENDIF
2695    ELSEIF ( disturbance_level_t > zu(nzt-2) )  THEN
2696       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_t = ', &
2697                   disturbance_level_t, ' must be <= ', zu(nzt-2), '(zu(nzt-2))'
2698       CALL message( 'check_parameters', 'PA0128', 1, 2, 0, 6, 0 )
2699    ELSEIF ( disturbance_level_t < disturbance_level_b )  THEN
2700       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_t = ', &
2701                   disturbance_level_t, ' must be >= disturbance_level_b = ', &
2702                   disturbance_level_b
2703       CALL message( 'check_parameters', 'PA0129', 1, 2, 0, 6, 0 )
2704    ELSE
2705       DO  k = 3, nzt-2
2706          IF ( disturbance_level_t <= zu(k) )  THEN
2707             disturbance_level_ind_t = k
2708             EXIT
2709          ENDIF
2710       ENDDO
2711    ENDIF
2712
2713!
2714!-- Check again whether the levels determined this way are ok.
2715!-- Error may occur at automatic determination and too few grid points in
2716!-- z-direction.
2717    IF ( disturbance_level_ind_t < disturbance_level_ind_b )  THEN
2718       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_ind_t = ', &
2719                disturbance_level_ind_t, ' must be >= disturbance_level_b = ', &
2720                disturbance_level_b
2721       CALL message( 'check_parameters', 'PA0130', 1, 2, 0, 6, 0 )
2722    ENDIF
2723
2724!
2725!-- Determine the horizontal index range for random perturbations.
2726!-- In case of non-cyclic horizontal boundaries, no perturbations are imposed
2727!-- near the inflow and the perturbation area is further limited to ...(1)
2728!-- after the initial phase of the flow.
2729    dist_nxl = 0;  dist_nxr = nx
2730    dist_nys = 0;  dist_nyn = ny
2731    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  THEN
2732       IF ( inflow_disturbance_begin == -1 )  THEN
2733          inflow_disturbance_begin = MIN( 10, nx/2 )
2734       ENDIF
2735       IF ( inflow_disturbance_begin < 0  .OR.  inflow_disturbance_begin > nx )&
2736       THEN
2737          message_string = 'inflow_disturbance_begin out of range'
2738          CALL message( 'check_parameters', 'PA0131', 1, 2, 0, 6, 0 )
2739       ENDIF
2740       IF ( inflow_disturbance_end == -1 )  THEN
2741          inflow_disturbance_end = MIN( 100, 3*nx/4 )
2742       ENDIF
2743       IF ( inflow_disturbance_end < 0  .OR.  inflow_disturbance_end > nx )    &
2744       THEN
2745          message_string = 'inflow_disturbance_end out of range'
2746          CALL message( 'check_parameters', 'PA0132', 1, 2, 0, 6, 0 )
2747       ENDIF
2748    ELSEIF ( bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
2749       IF ( inflow_disturbance_begin == -1 )  THEN
2750          inflow_disturbance_begin = MIN( 10, ny/2 )
2751       ENDIF
2752       IF ( inflow_disturbance_begin < 0  .OR.  inflow_disturbance_begin > ny )&
2753       THEN
2754          message_string = 'inflow_disturbance_begin out of range'
2755          CALL message( 'check_parameters', 'PA0131', 1, 2, 0, 6, 0 )
2756       ENDIF
2757       IF ( inflow_disturbance_end == -1 )  THEN
2758          inflow_disturbance_end = MIN( 100, 3*ny/4 )
2759       ENDIF
2760       IF ( inflow_disturbance_end < 0  .OR.  inflow_disturbance_end > ny )    &
2761       THEN
2762          message_string = 'inflow_disturbance_end out of range'
2763          CALL message( 'check_parameters', 'PA0132', 1, 2, 0, 6, 0 )
2764       ENDIF
2765    ENDIF
2766
2767    IF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
2768       dist_nxr    = nx - inflow_disturbance_begin
2769       dist_nxl(1) = nx - inflow_disturbance_end
2770    ELSEIF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
2771       dist_nxl    = inflow_disturbance_begin
2772       dist_nxr(1) = inflow_disturbance_end
2773    ENDIF
2774    IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
2775       dist_nyn    = ny - inflow_disturbance_begin
2776       dist_nys(1) = ny - inflow_disturbance_end
2777    ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
2778       dist_nys    = inflow_disturbance_begin
2779       dist_nyn(1) = inflow_disturbance_end
2780    ENDIF
2781
2782!
2783!-- A turbulent inflow requires Dirichlet conditions at the respective inflow
2784!-- boundary (so far, a turbulent inflow is realized from the left side only)
2785    IF ( turbulent_inflow  .AND.  bc_lr /= 'dirichlet/radiation' )  THEN
2786       message_string = 'turbulent_inflow = .T. requires a Dirichlet ' // &
2787                        'condition at the inflow boundary'
2788       CALL message( 'check_parameters', 'PA0133', 1, 2, 0, 6, 0 )
2789    ENDIF
2790
2791!
2792!-- In case of turbulent inflow calculate the index of the recycling plane
2793    IF ( turbulent_inflow )  THEN
2794       IF ( recycling_width == 9999999.9 )  THEN
2795!
2796!--       Set the default value for the width of the recycling domain
2797          recycling_width = 0.1 * nx * dx
2798       ELSE
2799          IF ( recycling_width < dx  .OR.  recycling_width > nx * dx )  THEN
2800             WRITE( message_string, * )  'illegal value for recycling_width:', &
2801                                         ' ', recycling_width
2802             CALL message( 'check_parameters', 'PA0134', 1, 2, 0, 6, 0 )
2803          ENDIF
2804       ENDIF
2805!
2806!--    Calculate the index
2807       recycling_plane = recycling_width / dx
2808    ENDIF
2809
2810!
2811!-- Check random generator
2812    IF ( random_generator /= 'system-specific'  .AND. &
2813         random_generator /= 'numerical-recipes' )  THEN
2814       message_string = 'unknown random generator: random_generator = "' // &
2815                        TRIM( random_generator ) // '"'
2816       CALL message( 'check_parameters', 'PA0135', 1, 2, 0, 6, 0 )
2817    ENDIF
2818
2819!
2820!-- Determine damping level index for 1D model
2821    IF ( INDEX( initializing_actions, 'set_1d-model_profiles' ) /= 0 )  THEN
2822       IF ( damp_level_1d == -1.0 )  THEN
2823          damp_level_1d     = zu(nzt+1)
2824          damp_level_ind_1d = nzt + 1
2825       ELSEIF ( damp_level_1d < 0.0  .OR.  damp_level_1d > zu(nzt+1) )  THEN
2826          WRITE( message_string, * )  'damp_level_1d = ', damp_level_1d, &
2827                 ' must be > 0.0 and < ', zu(nzt+1), '(zu(nzt+1))'
2828          CALL message( 'check_parameters', 'PA0136', 1, 2, 0, 6, 0 )
2829       ELSE
2830          DO  k = 1, nzt+1
2831             IF ( damp_level_1d <= zu(k) )  THEN
2832                damp_level_ind_1d = k
2833                EXIT
2834             ENDIF
2835          ENDDO
2836       ENDIF
2837    ENDIF
2838
2839!
2840!-- Check some other 1d-model parameters
2841    IF ( TRIM( mixing_length_1d ) /= 'as_in_3d_model'  .AND. &
2842         TRIM( mixing_length_1d ) /= 'blackadar' )  THEN
2843       message_string = 'mixing_length_1d = "' // TRIM( mixing_length_1d ) // &
2844                        '" is unknown'
2845       CALL message( 'check_parameters', 'PA0137', 1, 2, 0, 6, 0 )
2846    ENDIF
2847    IF ( TRIM( dissipation_1d ) /= 'as_in_3d_model'  .AND. &
2848         TRIM( dissipation_1d ) /= 'detering' )  THEN
2849       message_string = 'dissipation_1d = "' // TRIM( dissipation_1d ) // &
2850                        '" is unknown'
2851       CALL message( 'check_parameters', 'PA0138', 1, 2, 0, 6, 0 )
2852    ENDIF
2853
2854!
2855!-- Set time for the next user defined restart (time_restart is the
2856!-- internal parameter for steering restart events)
2857    IF ( restart_time /= 9999999.9 )  THEN
2858       IF ( restart_time > time_since_reference_point )  THEN
2859          time_restart = restart_time
2860       ENDIF
2861    ELSE
2862!
2863!--    In case of a restart run, set internal parameter to default (no restart)
2864!--    if the NAMELIST-parameter restart_time is omitted
2865       time_restart = 9999999.9
2866    ENDIF
2867
2868!
2869!-- Set default value of the time needed to terminate a model run
2870    IF ( termination_time_needed == -1.0 )  THEN
2871       IF ( host(1:3) == 'ibm' )  THEN
2872          termination_time_needed = 300.0
2873       ELSE
2874          termination_time_needed = 35.0
2875       ENDIF
2876    ENDIF
2877
2878!
2879!-- Check the time needed to terminate a model run
2880    IF ( host(1:3) == 't3e' )  THEN
2881!
2882!--    Time needed must be at least 30 seconds on all CRAY machines, because
2883!--    MPP_TREMAIN gives the remaining CPU time only in steps of 30 seconds
2884       IF ( termination_time_needed <= 30.0 )  THEN
2885          WRITE( message_string, * )  'termination_time_needed = ', &
2886                 termination_time_needed, ' must be > 30.0 on host "', &
2887                 TRIM( host ), '"'
2888          CALL message( 'check_parameters', 'PA0139', 1, 2, 0, 6, 0 )
2889       ENDIF
2890    ELSEIF ( host(1:3) == 'ibm' )  THEN
2891!
2892!--    On IBM-regatta machines the time should be at least 300 seconds,
2893!--    because the job time consumed before executing palm (for compiling,
2894!--    copying of files, etc.) has to be regarded
2895       IF ( termination_time_needed < 300.0 )  THEN
2896          WRITE( message_string, * )  'termination_time_needed = ', &
2897                 termination_time_needed, ' should be >= 300.0 on host "', &
2898                 TRIM( host ), '"'
2899          CALL message( 'check_parameters', 'PA0140', 1, 2, 0, 6, 0 )
2900       ENDIF
2901    ENDIF
2902
2903!
2904!-- Check pressure gradient conditions
2905    IF ( dp_external .AND. conserve_volume_flow )  THEN
2906       WRITE( message_string, * )  'Both dp_external and conserve_volume_flow', &
2907            ' are .TRUE. but one of them must be .FALSE.'
2908       CALL message( 'check_parameters', 'PA0150', 1, 2, 0, 6, 0 )
2909    ENDIF
2910    IF ( dp_external )  THEN
2911       IF ( dp_level_b < zu(nzb) .OR. dp_level_b > zu(nzt) )  THEN
2912          WRITE( message_string, * )  'dp_level_b = ', dp_level_b, ' is out ', &
2913               ' of range'
2914          CALL message( 'check_parameters', 'PA0151', 1, 2, 0, 6, 0 )
2915       ENDIF
2916       IF ( .NOT. ANY( dpdxy /= 0.0 ) )  THEN
2917          WRITE( message_string, * )  'dp_external is .TRUE. but dpdxy is zero',&
2918               ', i.e. the external pressure gradient & will not be applied'
2919          CALL message( 'check_parameters', 'PA0152', 0, 1, 0, 6, 0 )
2920       ENDIF
2921    ENDIF
2922    IF ( ANY( dpdxy /= 0.0 ) .AND. .NOT. dp_external )  THEN
2923       WRITE( message_string, * )  'dpdxy is nonzero but dp_external is ', &
2924            '.FALSE., i.e. the external pressure gradient & will not be applied'
2925       CALL message( 'check_parameters', 'PA0153', 0, 1, 0, 6, 0 )
2926    ENDIF
2927    IF ( conserve_volume_flow )  THEN
2928       IF ( TRIM( conserve_volume_flow_mode ) == 'default' )  THEN
2929          IF ( bc_lr /= 'cyclic'  .OR.  bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
2930             conserve_volume_flow_mode = 'inflow_profile'
2931          ELSE
2932             conserve_volume_flow_mode = 'initial_profiles'
2933          ENDIF
2934       ELSEIF ( TRIM( conserve_volume_flow_mode ) /= 'initial_profiles' .AND.  &
2935            TRIM( conserve_volume_flow_mode ) /= 'inflow_profile' .AND.  &
2936            TRIM( conserve_volume_flow_mode ) /= 'bulk_velocity' )  THEN
2937          WRITE( message_string, * )  'unknown conserve_volume_flow_mode: ', &
2938               conserve_volume_flow_mode
2939          CALL message( 'check_parameters', 'PA0154', 1, 2, 0, 6, 0 )
2940       ENDIF
2941       IF ( ( bc_lr /= 'cyclic'  .OR.  bc_ns /= 'cyclic' ) .AND. &
2942            TRIM( conserve_volume_flow_mode ) /= 'inflow_profile' )  THEN
2943          WRITE( message_string, * )  'noncyclic boundary conditions ', &
2944               'require & conserve_volume_flow_mode = ''inflow_profile'''
2945          CALL message( 'check_parameters', 'PA0155', 1, 2, 0, 6, 0 )
2946       ENDIF
2947       IF ( bc_lr == 'cyclic'  .AND.  bc_ns == 'cyclic'  .AND.  &
2948            TRIM( conserve_volume_flow_mode ) == 'inflow_profile' )  THEN
2949          WRITE( message_string, * )  'cyclic boundary conditions ', &
2950               'require & conserve_volume_flow_mode = ''initial_profiles''', &
2951               ' or ''bulk_velocity'''
2952          CALL message( 'check_parameters', 'PA0156', 1, 2, 0, 6, 0 )
2953       ENDIF
2954    ENDIF
2955    IF ( ( u_bulk /= 0.0 .OR. v_bulk /= 0.0 ) .AND.  &
2956         ( .NOT. conserve_volume_flow .OR.  &
2957         TRIM( conserve_volume_flow_mode ) /= 'bulk_velocity' ) )  THEN
2958       WRITE( message_string, * )  'nonzero bulk velocity requires ', &
2959            'conserve_volume_flow = .T. and & ', &
2960            'conserve_volume_flow_mode = ''bulk_velocity'''
2961       CALL message( 'check_parameters', 'PA0157', 1, 2, 0, 6, 0 )
2962    ENDIF
2963
2964!
2965!-- Check particle attributes
2966    IF ( particle_color /= 'none' )  THEN
2967       IF ( particle_color /= 'absuv'  .AND.  particle_color /= 'pt*'  .AND.  &
2968            particle_color /= 'z' )  THEN
2969          message_string = 'illegal value for parameter particle_color: ' // &
2970                           TRIM( particle_color)
2971          CALL message( 'check_parameters', 'PA0313', 1, 2, 0, 6, 0 )
2972       ELSE
2973          IF ( color_interval(2) <= color_interval(1) )  THEN
2974             message_string = 'color_interval(2) <= color_interval(1)'
2975             CALL message( 'check_parameters', 'PA0315', 1, 2, 0, 6, 0 )
2976          ENDIF
2977       ENDIF
2978    ENDIF
2979
2980    IF ( particle_dvrpsize /= 'none' )  THEN
2981       IF ( particle_dvrpsize /= 'absw' )  THEN
2982          message_string = 'illegal value for parameter particle_dvrpsize:' // &
2983                           ' ' // TRIM( particle_color)
2984          CALL message( 'check_parameters', 'PA0314', 1, 2, 0, 6, 0 )
2985       ELSE
2986          IF ( dvrpsize_interval(2) <= dvrpsize_interval(1) )  THEN
2987             message_string = 'dvrpsize_interval(2) <= dvrpsize_interval(1)'
2988             CALL message( 'check_parameters', 'PA0316', 1, 2, 0, 6, 0 )
2989          ENDIF
2990       ENDIF
2991    ENDIF
2992
2993!
2994!-- Check &userpar parameters
2995    CALL user_check_parameters
2996
2997
2998 END SUBROUTINE check_parameters
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.