source: palm/trunk/SOURCE/check_parameters.f90 @ 4234

Last change on this file since 4234 was 4234, checked in by gronemeier, 21 months ago

Check if a cross section is specified if any output cross-section quantity is given (check_parameters)

  • Property svn:keywords set to Id
  • Property svn:mergeinfo set to False
    /palm/branches/chemistry/SOURCE/check_parameters.f902047-3190,​3218-3297
    /palm/branches/forwind/SOURCE/check_parameters.f901564-1913
    /palm/branches/mosaik_M2/check_parameters.f902360-3471
    /palm/branches/palm4u/SOURCE/check_parameters.f902540-2692
    /palm/branches/rans/SOURCE/check_parameters.f902078-3128
    /palm/branches/resler/SOURCE/check_parameters.f902023-3336
    /palm/branches/salsa/SOURCE/check_parameters.f902503-3581
File size: 139.1 KB
Line 
1!> @file check_parameters.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! 4172 2019-08-20 11:55:33Z oliver.maas
27! Check if a cross section is specified if any output cross-section quantity
28! is given
29!
30! 11:55:33Z oliver.maas
31! Overwrite rotation_angle from namelist by value from static driver
32!
33! 11:55:33Z oliver.maas
34! removed conversion from recycle_absolute_quantities to raq, added check and
35! error message for correct input of recycling_method_for_thermodynamic_quantities
36!
37! 11:55:33Z oliver.maas
38! Corrected "Former revisions" section
39!
40! 11:55:33Z oliver.maas
41! bugfix error message: replaced PA184 by PA0184
42!
43! 11:55:33Z oliver.maas
44! added conversion from recycle_absolute_quantities to raq for recycling of
45! absolute quantities and added error message PA184 for not implemented quantities
46!
47! 4142 2019-08-05 12:38:31Z suehring
48! Consider spinup in number of output timesteps for averaged 2D output (merge
49! from branch resler).
50!
51! 4069 2019-07-01 14:05:51Z Giersch
52! Masked output running index mid has been introduced as a local variable to
53! avoid runtime error (Loop variable has been modified) in time_integration
54!
55! 4048 2019-06-21 21:00:21Z knoop
56! Moved tcm_check_data_output to module_interface
57!
58! 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring
59! Modularize diagnostic output
60!
61! 4017 2019-06-06 12:16:46Z schwenkel
62! output of turbulence intensity added
63!
64! 3933 2019-04-25 12:33:20Z kanani
65! Alphabetical resorting in CASE, condense settings for theta_2m* into one IF clause
66!
67! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
68! Changes related to global restructuring of location messages and introduction
69! of additional debug messages
70!
71! 3766 2019-02-26 16:23:41Z raasch
72! trim added to avoid truncation compiler warnings
73!
74! 3761 2019-02-25 15:31:42Z raasch
75! unused variables removed
76!
77! 3735 2019-02-12 09:52:40Z dom_dwd_user
78! Passing variable j (averaged output?) to
79! module_interface.f90:chem_check_data_output.
80!
81! 3705 2019-01-29 19:56:39Z suehring
82! bugfix: renamed thetav_t to vtheta_t
83!
84! 3702 2019-01-28 13:19:30Z gronemeier
85! most_method removed
86!
87! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
88! Formatting
89!
90! Revision 1.1  1997/08/26 06:29:23  raasch
91! Initial revision
92!
93!
94! Description:
95! ------------
96!> Check control parameters and deduce further quantities.
97!------------------------------------------------------------------------------!
98 SUBROUTINE check_parameters
99
100
101    USE arrays_3d
102
103    USE basic_constants_and_equations_mod
104
105    USE bulk_cloud_model_mod,                                                  &
106        ONLY:  bulk_cloud_model
107
108    USE chem_modules
109
110    USE chemistry_model_mod,                                                   &
111        ONLY:  chem_boundary_conds
112
113    USE control_parameters
114
115    USE grid_variables
116
117    USE kinds
118
119    USE indices
120
121    USE model_1d_mod,                                                          &
122        ONLY:  damp_level_1d, damp_level_ind_1d
123
124    USE module_interface,                                                      &
125        ONLY:  module_interface_check_parameters,                              &
126               module_interface_check_data_output_ts,                          &
127               module_interface_check_data_output_pr,                          &
128               module_interface_check_data_output
129
130    USE netcdf_data_input_mod,                                                 &
131        ONLY:  init_model, input_pids_static, netcdf_data_input_check_dynamic, &
132               netcdf_data_input_check_static
133
134    USE netcdf_interface,                                                      &
135        ONLY:  dopr_unit, do2d_unit, do3d_unit, netcdf_data_format,            &
136               netcdf_data_format_string, dots_unit, heatflux_output_unit,     &
137               waterflux_output_unit, momentumflux_output_unit,                &
138               dots_max, dots_num, dots_label
139
140    USE particle_attributes,                                                   &
141        ONLY:  particle_advection, use_sgs_for_particles
142       
143    USE pegrid
144
145    USE pmc_interface,                                                         &
146        ONLY:  cpl_id, nested_run
147
148    USE profil_parameter
149
150    USE statistics
151
152    USE subsidence_mod
153
154    USE transpose_indices
155
156    USE vertical_nesting_mod,                                                  &
157        ONLY:  vnested,                                                        &
158               vnest_check_parameters
159
160
161    IMPLICIT NONE
162
163    CHARACTER (LEN=varnamelength)  ::  var           !< variable name
164    CHARACTER (LEN=7)   ::  unit                     !< unit of variable
165    CHARACTER (LEN=8)   ::  date                     !< current date string
166    CHARACTER (LEN=10)  ::  time                     !< current time string
167    CHARACTER (LEN=20)  ::  ensemble_string          !< string containing number of ensemble member
168    CHARACTER (LEN=15)  ::  nest_string              !< string containing id of nested domain
169    CHARACTER (LEN=40)  ::  coupling_string          !< string containing type of coupling
170    CHARACTER (LEN=100) ::  action                   !< flag string
171
172    INTEGER(iwp) ::  i                               !< loop index
173    INTEGER(iwp) ::  ilen                            !< string length
174    INTEGER(iwp) ::  j                               !< loop index
175    INTEGER(iwp) ::  k                               !< loop index
176    INTEGER(iwp) ::  kk                              !< loop index
177    INTEGER(iwp) ::  mid                             !< masked output running index
178    INTEGER(iwp) ::  netcdf_data_format_save         !< initial value of netcdf_data_format
179    INTEGER(iwp) ::  position                        !< index position of string
180
181    LOGICAL     ::  found                            !< flag, true if output variable is already marked for averaging
182
183    REAL(wp)    ::  dt_spinup_max                    !< maximum spinup timestep in nested domains
184    REAL(wp)    ::  gradient                         !< local gradient
185    REAL(wp)    ::  remote = 0.0_wp                  !< MPI id of remote processor
186    REAL(wp)    ::  spinup_time_max                  !< maximum spinup time in nested domains
187    REAL(wp)    ::  time_to_be_simulated_from_reference_point  !< time to be simulated from reference point
188
189
190    CALL location_message( 'checking parameters', 'start' )
191!
192!-- At first, check static and dynamic input for consistency
193    CALL netcdf_data_input_check_dynamic
194    CALL netcdf_data_input_check_static
195!
196!-- Check for overlap combinations, which are not realized yet
197    IF ( transpose_compute_overlap  .AND. numprocs == 1 )  THEN
198          message_string = 'transpose-compute-overlap not implemented for single PE runs'
199          CALL message( 'check_parameters', 'PA0000', 1, 2, 0, 6, 0 )
200    ENDIF
201
202!
203!-- Check the coupling mode
204    IF ( coupling_mode /= 'uncoupled'            .AND.                         &
205         coupling_mode /= 'precursor_atmos'      .AND.                         &
206         coupling_mode /= 'precursor_ocean'      .AND.                         &
207         coupling_mode /= 'vnested_crse'         .AND.                         &
208         coupling_mode /= 'vnested_fine'         .AND.                         &
209         coupling_mode /= 'atmosphere_to_ocean'  .AND.                         &
210         coupling_mode /= 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
211       message_string = 'illegal coupling mode: ' // TRIM( coupling_mode )
212       CALL message( 'check_parameters', 'PA0002', 1, 2, 0, 6, 0 )
213    ENDIF
214
215!
216!-- Check if humidity is set to TRUE in case of the atmospheric run (for coupled runs)
217    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' .AND. .NOT. humidity) THEN
218       message_string = ' Humidity has to be set to .T. in the _p3d file ' //  &
219                        'for coupled runs between ocean and atmosphere.'
220       CALL message( 'check_parameters', 'PA0476', 1, 2, 0, 6, 0 )
221    ENDIF
222   
223!
224!-- Check dt_coupling, restart_time, dt_restart, end_time, dx, dy, nx and ny
225    IF ( coupling_mode /= 'uncoupled'       .AND.                              &
226         coupling_mode(1:8) /= 'vnested_'   .AND.                              &
227         coupling_mode /= 'precursor_atmos' .AND.                              &
228         coupling_mode /= 'precursor_ocean' )  THEN
229
230       IF ( dt_coupling == 9999999.9_wp )  THEN
231          message_string = 'dt_coupling is not set but required for coup' //   &
232                           'ling mode "' //  TRIM( coupling_mode ) // '"'
233          CALL message( 'check_parameters', 'PA0003', 1, 2, 0, 6, 0 )
234       ENDIF
235
236#if defined( __parallel )
237
238
239       IF ( myid == 0 ) THEN
240          CALL MPI_SEND( dt_coupling, 1, MPI_REAL, target_id, 11, comm_inter,  &
241                         ierr )
242          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 11, comm_inter,       &
243                         status, ierr )
244       ENDIF
245       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
246
247       IF ( dt_coupling /= remote )  THEN
248          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
249                 '": dt_coupling = ', dt_coupling, '& is not equal to ',       &
250                 'dt_coupling_remote = ', remote
251          CALL message( 'check_parameters', 'PA0004', 1, 2, 0, 6, 0 )
252       ENDIF
253       IF ( dt_coupling <= 0.0_wp )  THEN
254
255          IF ( myid == 0  ) THEN
256             CALL MPI_SEND( dt_max, 1, MPI_REAL, target_id, 19, comm_inter, ierr )
257             CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 19, comm_inter,    &
258                            status, ierr )
259          ENDIF
260          CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
261
262          dt_coupling = MAX( dt_max, remote )
263          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
264                 '": dt_coupling <= 0.0 & is not allowed and is reset to ',    &
265                 'MAX(dt_max(A,O)) = ', dt_coupling
266          CALL message( 'check_parameters', 'PA0005', 0, 1, 0, 6, 0 )
267       ENDIF
268
269       IF ( myid == 0 ) THEN
270          CALL MPI_SEND( restart_time, 1, MPI_REAL, target_id, 12, comm_inter, &
271                         ierr )
272          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 12, comm_inter,       &
273                         status, ierr )
274       ENDIF
275       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
276
277       IF ( restart_time /= remote )  THEN
278          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
279                 '": restart_time = ', restart_time, '& is not equal to ',     &
280                 'restart_time_remote = ', remote
281          CALL message( 'check_parameters', 'PA0006', 1, 2, 0, 6, 0 )
282       ENDIF
283
284       IF ( myid == 0 ) THEN
285          CALL MPI_SEND( dt_restart, 1, MPI_REAL, target_id, 13, comm_inter,   &
286                         ierr )
287          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 13, comm_inter,       &
288                         status, ierr )
289       ENDIF
290       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
291
292       IF ( dt_restart /= remote )  THEN
293          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
294                 '": dt_restart = ', dt_restart, '& is not equal to ',         &
295                 'dt_restart_remote = ', remote
296          CALL message( 'check_parameters', 'PA0007', 1, 2, 0, 6, 0 )
297       ENDIF
298
299       time_to_be_simulated_from_reference_point = end_time-coupling_start_time
300
301       IF  ( myid == 0 ) THEN
302          CALL MPI_SEND( time_to_be_simulated_from_reference_point, 1,         &
303                         MPI_REAL, target_id, 14, comm_inter, ierr )
304          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 14, comm_inter,       &
305                         status, ierr )
306       ENDIF
307       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
308
309       IF ( time_to_be_simulated_from_reference_point /= remote )  THEN
310          WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "', TRIM( coupling_mode ), &
311                 '": time_to_be_simulated_from_reference_point = ',            &
312                 time_to_be_simulated_from_reference_point, '& is not equal ', &
313                 'to time_to_be_simulated_from_reference_point_remote = ',     &
314                 remote
315          CALL message( 'check_parameters', 'PA0008', 1, 2, 0, 6, 0 )
316       ENDIF
317
318       IF ( myid == 0 ) THEN
319          CALL MPI_SEND( dx, 1, MPI_REAL, target_id, 15, comm_inter, ierr )
320          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 15, comm_inter,       &
321                                                             status, ierr )
322       ENDIF
323       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
324
325
326       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean') THEN
327
328          IF ( dx < remote ) THEN
329             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
330                   TRIM( coupling_mode ),                                      &
331           '": dx in Atmosphere is not equal to or not larger than dx in ocean'
332             CALL message( 'check_parameters', 'PA0009', 1, 2, 0, 6, 0 )
333          ENDIF
334
335          IF ( (nx_a+1)*dx /= (nx_o+1)*remote )  THEN
336             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
337                    TRIM( coupling_mode ),                                     &
338             '": Domain size in x-direction is not equal in ocean and atmosphere'
339             CALL message( 'check_parameters', 'PA0010', 1, 2, 0, 6, 0 )
340          ENDIF
341
342       ENDIF
343
344       IF ( myid == 0) THEN
345          CALL MPI_SEND( dy, 1, MPI_REAL, target_id, 16, comm_inter, ierr )
346          CALL MPI_RECV( remote, 1, MPI_REAL, target_id, 16, comm_inter,       &
347                         status, ierr )
348       ENDIF
349       CALL MPI_BCAST( remote, 1, MPI_REAL, 0, comm2d, ierr)
350
351       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean') THEN
352
353          IF ( dy < remote )  THEN
354             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
355                    TRIM( coupling_mode ),                                     &
356                 '": dy in Atmosphere is not equal to or not larger than dy in ocean'
357             CALL message( 'check_parameters', 'PA0011', 1, 2, 0, 6, 0 )
358          ENDIF
359
360          IF ( (ny_a+1)*dy /= (ny_o+1)*remote )  THEN
361             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
362                   TRIM( coupling_mode ),                                      &
363             '": Domain size in y-direction is not equal in ocean and atmosphere'
364             CALL message( 'check_parameters', 'PA0012', 1, 2, 0, 6, 0 )
365          ENDIF
366
367          IF ( MOD(nx_o+1,nx_a+1) /= 0 )  THEN
368             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
369                   TRIM( coupling_mode ),                                      &
370             '": nx+1 in ocean is not divisible by nx+1 in',                   &
371             ' atmosphere without remainder'
372             CALL message( 'check_parameters', 'PA0339', 1, 2, 0, 6, 0 )
373          ENDIF
374
375          IF ( MOD(ny_o+1,ny_a+1) /= 0 )  THEN
376             WRITE( message_string, * ) 'coupling mode "',                     &
377                   TRIM( coupling_mode ),                                      &
378             '": ny+1 in ocean is not divisible by ny+1 in', &
379             ' atmosphere without remainder'
380
381             CALL message( 'check_parameters', 'PA0340', 1, 2, 0, 6, 0 )
382          ENDIF
383
384       ENDIF
385#else
386       WRITE( message_string, * ) 'coupling requires PALM to be compiled with',&
387            ' cpp-option "-D__parallel"'
388       CALL message( 'check_parameters', 'PA0141', 1, 2, 0, 6, 0 )
389#endif
390    ENDIF
391
392#if defined( __parallel )
393!
394!-- Exchange via intercommunicator
395    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' .AND. myid == 0 )  THEN
396       CALL MPI_SEND( humidity, 1, MPI_LOGICAL, target_id, 19, comm_inter,     &
397                      ierr )
398    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' .AND. myid == 0)  THEN
399       CALL MPI_RECV( humidity_remote, 1, MPI_LOGICAL, target_id, 19,          &
400                      comm_inter, status, ierr )
401    ENDIF
402    CALL MPI_BCAST( humidity_remote, 1, MPI_LOGICAL, 0, comm2d, ierr)
403
404#endif
405
406!
407!-- User settings for restart times requires that "restart" has been given as
408!-- file activation string. Otherwise, binary output would not be saved by
409!-- palmrun.
410    IF (  ( restart_time /= 9999999.9_wp  .OR.  dt_restart /= 9999999.9_wp )   &
411         .AND.  .NOT. write_binary )  THEN
412       WRITE( message_string, * ) 'manual restart settings requires file ',    &
413                                  'activation string "restart"'
414       CALL message( 'check_parameters', 'PA0001', 1, 2, 0, 6, 0 )
415    ENDIF
416
417
418!
419!-- Generate the file header which is used as a header for most of PALM's
420!-- output files
421    CALL DATE_AND_TIME( date, time, run_zone )
422    run_date = date(1:4)//'-'//date(5:6)//'-'//date(7:8)
423    run_time = time(1:2)//':'//time(3:4)//':'//time(5:6)
424    IF ( coupling_mode == 'uncoupled' )  THEN
425       coupling_string = ''
426    ELSEIF ( coupling_mode == 'vnested_crse' )  THEN
427       coupling_string = ' nested (coarse)'
428    ELSEIF ( coupling_mode == 'vnested_fine' )  THEN
429       coupling_string = ' nested (fine)'
430    ELSEIF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
431       coupling_string = ' coupled (atmosphere)'
432    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
433       coupling_string = ' coupled (ocean)'
434    ENDIF
435    IF ( ensemble_member_nr /= 0 )  THEN
436       WRITE( ensemble_string, '(2X,A,I2.2)' )  'en-no: ', ensemble_member_nr
437    ELSE
438       ensemble_string = ''
439    ENDIF
440    IF ( nested_run )  THEN
441       WRITE( nest_string, '(2X,A,I2.2)' )  'nest-id: ', cpl_id
442    ELSE
443       nest_string = ''
444    ENDIF
445
446    WRITE ( run_description_header,                                            &
447            '(A,2X,A,2X,A,A,A,I2.2,A,A,A,2X,A,A,2X,A,1X,A)' )                  &
448          TRIM( version ), TRIM( revision ), 'run: ',                          &
449          TRIM( run_identifier ), '.', runnr, TRIM( coupling_string ),         &
450          TRIM( nest_string ), TRIM( ensemble_string), 'host: ', TRIM( host ), &
451          run_date, run_time
452
453!
454!-- Check the general loop optimization method
455    SELECT CASE ( TRIM( loop_optimization ) )
456
457       CASE ( 'cache', 'vector' )
458          CONTINUE
459
460       CASE DEFAULT
461          message_string = 'illegal value given for loop_optimization: "' //   &
462                           TRIM( loop_optimization ) // '"'
463          CALL message( 'check_parameters', 'PA0013', 1, 2, 0, 6, 0 )
464
465    END SELECT
466
467!
468!-- Check topography setting (check for illegal parameter combinations)
469    IF ( topography /= 'flat' )  THEN
470       action = ' '
471       IF ( scalar_advec /= 'pw-scheme' .AND. scalar_advec /= 'ws-scheme'      &
472          )  THEN
473          WRITE( action, '(A,A)' )  'scalar_advec = ', scalar_advec
474       ENDIF
475       IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme' .AND. momentum_advec /= 'ws-scheme' )&
476       THEN
477          WRITE( action, '(A,A)' )  'momentum_advec = ', momentum_advec
478       ENDIF
479       IF ( psolver == 'sor' )  THEN
480          WRITE( action, '(A,A)' )  'psolver = ', psolver
481       ENDIF
482       IF ( sloping_surface )  THEN
483          WRITE( action, '(A)' )  'sloping surface = .TRUE.'
484       ENDIF
485       IF ( galilei_transformation )  THEN
486          WRITE( action, '(A)' )  'galilei_transformation = .TRUE.'
487       ENDIF
488       IF ( cloud_droplets )  THEN
489          WRITE( action, '(A)' )  'cloud_droplets = .TRUE.'
490       ENDIF
491       IF ( .NOT. constant_flux_layer )  THEN
492          WRITE( action, '(A)' )  'constant_flux_layer = .FALSE.'
493       ENDIF
494       IF ( action /= ' ' )  THEN
495          message_string = 'a non-flat topography does not allow ' //          &
496                           TRIM( action )
497          CALL message( 'check_parameters', 'PA0014', 1, 2, 0, 6, 0 )
498       ENDIF
499
500    ENDIF
501
502!
503!-- Check approximation
504    IF ( TRIM( approximation ) /= 'boussinesq'   .AND.                         &
505         TRIM( approximation ) /= 'anelastic' )  THEN
506       message_string = 'unknown approximation: approximation = "' //          &
507                        TRIM( approximation ) // '"'
508       CALL message( 'check_parameters', 'PA0446', 1, 2, 0, 6, 0 )
509    ENDIF
510
511!
512!-- Check approximation requirements
513    IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic'   .AND.                          &
514         TRIM( momentum_advec ) /= 'ws-scheme' )  THEN
515       message_string = 'Anelastic approximation requires ' //                 &
516                        'momentum_advec = "ws-scheme"'
517       CALL message( 'check_parameters', 'PA0447', 1, 2, 0, 6, 0 )
518    ENDIF
519    IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic'   .AND.                          &
520         TRIM( psolver ) == 'multigrid' )  THEN
521       message_string = 'Anelastic approximation currently only supports ' //  &
522                        'psolver = "poisfft", ' //                             &
523                        'psolver = "sor" and ' //                              &
524                        'psolver = "multigrid_noopt"'
525       CALL message( 'check_parameters', 'PA0448', 1, 2, 0, 6, 0 )
526    ENDIF
527    IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic'   .AND.                          &
528         conserve_volume_flow )  THEN
529       message_string = 'Anelastic approximation is not allowed with ' //      &
530                        'conserve_volume_flow = .TRUE.'
531       CALL message( 'check_parameters', 'PA0449', 1, 2, 0, 6, 0 )
532    ENDIF
533
534!
535!-- Check flux input mode
536    IF ( TRIM( flux_input_mode ) /= 'dynamic'    .AND.                         &
537         TRIM( flux_input_mode ) /= 'kinematic'  .AND.                         &
538         TRIM( flux_input_mode ) /= 'approximation-specific' )  THEN
539       message_string = 'unknown flux input mode: flux_input_mode = "' //      &
540                        TRIM( flux_input_mode ) // '"'
541       CALL message( 'check_parameters', 'PA0450', 1, 2, 0, 6, 0 )
542    ENDIF
543!
544!-- Set flux input mode according to approximation if applicable
545    IF ( TRIM( flux_input_mode ) == 'approximation-specific' )  THEN
546       IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic' )  THEN
547          flux_input_mode = 'dynamic'
548       ELSEIF ( TRIM( approximation ) == 'boussinesq' )  THEN
549          flux_input_mode = 'kinematic'
550       ENDIF
551    ENDIF
552
553!
554!-- Check flux output mode
555    IF ( TRIM( flux_output_mode ) /= 'dynamic'    .AND.                        &
556         TRIM( flux_output_mode ) /= 'kinematic'  .AND.                        &
557         TRIM( flux_output_mode ) /= 'approximation-specific' )  THEN
558       message_string = 'unknown flux output mode: flux_output_mode = "' //    &
559                        TRIM( flux_output_mode ) // '"'
560       CALL message( 'check_parameters', 'PA0451', 1, 2, 0, 6, 0 )
561    ENDIF
562!
563!-- Set flux output mode according to approximation if applicable
564    IF ( TRIM( flux_output_mode ) == 'approximation-specific' )  THEN
565       IF ( TRIM( approximation ) == 'anelastic' )  THEN
566          flux_output_mode = 'dynamic'
567       ELSEIF ( TRIM( approximation ) == 'boussinesq' )  THEN
568          flux_output_mode = 'kinematic'
569       ENDIF
570    ENDIF
571
572
573!
574!-- When the land- or urban-surface model is used, the flux output must be
575!-- dynamic.
576    IF ( land_surface  .OR.  urban_surface )  THEN
577       flux_output_mode = 'dynamic'
578    ENDIF
579
580!
581!-- Set the flux output units according to flux_output_mode
582    IF ( TRIM( flux_output_mode ) == 'kinematic' ) THEN
583        heatflux_output_unit              = 'K m/s'
584        waterflux_output_unit             = 'kg/kg m/s'
585        momentumflux_output_unit          = 'm2/s2'
586    ELSEIF ( TRIM( flux_output_mode ) == 'dynamic' ) THEN
587        heatflux_output_unit              = 'W/m2'
588        waterflux_output_unit             = 'W/m2'
589        momentumflux_output_unit          = 'N/m2'
590    ENDIF
591
592!
593!-- set time series output units for fluxes
594    dots_unit(14:16) = TRIM( heatflux_output_unit )
595    dots_unit(21)    = TRIM( waterflux_output_unit )
596    dots_unit(19:20) = TRIM( momentumflux_output_unit )
597
598!
599!-- Add other module specific timeseries
600    CALL module_interface_check_data_output_ts( dots_max, dots_num, dots_label, dots_unit )
601
602!
603!-- Check if maximum number of allowed timeseries is exceeded
604    IF ( dots_num > dots_max )  THEN
605       WRITE( message_string, * ) 'number of time series quantities exceeds',  &
606                                  ' its maximum of dots_max = ', dots_max,     &
607                                  '&Please increase dots_max in modules.f90.'
608       CALL message( 'init_3d_model', 'PA0194', 1, 2, 0, 6, 0 )   
609    ENDIF
610
611!
612!-- Check whether there are any illegal values
613!-- Pressure solver:
614    IF ( psolver /= 'poisfft'  .AND.  psolver /= 'sor'  .AND.                  &
615         psolver /= 'multigrid'  .AND.  psolver /= 'multigrid_noopt' )  THEN
616       message_string = 'unknown solver for perturbation pressure: psolver' // &
617                        ' = "' // TRIM( psolver ) // '"'
618       CALL message( 'check_parameters', 'PA0016', 1, 2, 0, 6, 0 )
619    ENDIF
620
621    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
622       IF ( cycle_mg == 'w' )  THEN
623          gamma_mg = 2
624       ELSEIF ( cycle_mg == 'v' )  THEN
625          gamma_mg = 1
626       ELSE
627          message_string = 'unknown multigrid cycle: cycle_mg = "' //          &
628                           TRIM( cycle_mg ) // '"'
629          CALL message( 'check_parameters', 'PA0020', 1, 2, 0, 6, 0 )
630       ENDIF
631    ENDIF
632
633    IF ( fft_method /= 'singleton-algorithm'  .AND.                            &
634         fft_method /= 'temperton-algorithm'  .AND.                            &
635         fft_method /= 'fftw'                 .AND.                            &
636         fft_method /= 'system-specific' )  THEN
637       message_string = 'unknown fft-algorithm: fft_method = "' //             &
638                        TRIM( fft_method ) // '"'
639       CALL message( 'check_parameters', 'PA0021', 1, 2, 0, 6, 0 )
640    ENDIF
641
642    IF( momentum_advec == 'ws-scheme' .AND.                                    &
643        .NOT. call_psolver_at_all_substeps  ) THEN
644        message_string = 'psolver must be called at each RK3 substep when "'// &
645                      TRIM(momentum_advec) // ' "is used for momentum_advec'
646        CALL message( 'check_parameters', 'PA0344', 1, 2, 0, 6, 0 )
647    END IF
648!
649!-- Advection schemes:
650    IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme'  .AND.                                  & 
651         momentum_advec /= 'ws-scheme'  .AND.                                  &
652         momentum_advec /= 'up-scheme' )                                       &
653    THEN
654       message_string = 'unknown advection scheme: momentum_advec = "' //      &
655                        TRIM( momentum_advec ) // '"'
656       CALL message( 'check_parameters', 'PA0022', 1, 2, 0, 6, 0 )
657    ENDIF
658    IF ( ( momentum_advec == 'ws-scheme' .OR.  scalar_advec == 'ws-scheme' )   &
659           .AND. ( timestep_scheme == 'euler' .OR.                             &
660                   timestep_scheme == 'runge-kutta-2' ) )                      &
661    THEN
662       message_string = 'momentum_advec or scalar_advec = "'                   &
663         // TRIM( momentum_advec ) // '" is not allowed with ' //              &
664         'timestep_scheme = "' // TRIM( timestep_scheme ) // '"'
665       CALL message( 'check_parameters', 'PA0023', 1, 2, 0, 6, 0 )
666    ENDIF
667    IF ( scalar_advec /= 'pw-scheme'  .AND.  scalar_advec /= 'ws-scheme' .AND. &
668         scalar_advec /= 'bc-scheme' .AND. scalar_advec /= 'up-scheme' )       &
669    THEN
670       message_string = 'unknown advection scheme: scalar_advec = "' //        &
671                        TRIM( scalar_advec ) // '"'
672       CALL message( 'check_parameters', 'PA0024', 1, 2, 0, 6, 0 )
673    ENDIF
674    IF ( scalar_advec == 'bc-scheme'  .AND.  loop_optimization == 'cache' )    &
675    THEN
676       message_string = 'advection_scheme scalar_advec = "'                    &
677         // TRIM( scalar_advec ) // '" not implemented for ' //                &
678         'loop_optimization = "' // TRIM( loop_optimization ) // '"'
679       CALL message( 'check_parameters', 'PA0026', 1, 2, 0, 6, 0 )
680    ENDIF
681
682    IF ( use_sgs_for_particles  .AND.  .NOT. cloud_droplets  .AND.             &
683         .NOT. use_upstream_for_tke  .AND.                                     &
684         scalar_advec /= 'ws-scheme'                                           &
685       )  THEN
686       use_upstream_for_tke = .TRUE.
687       message_string = 'use_upstream_for_tke is set to .TRUE. because ' //    &
688                        'use_sgs_for_particles = .TRUE. '          //          &
689                        'and scalar_advec /= ws-scheme'
690       CALL message( 'check_parameters', 'PA0025', 0, 1, 0, 6, 0 )
691    ENDIF
692
693!
694!-- Set LOGICAL switches to enhance performance
695    IF ( momentum_advec == 'ws-scheme' )  ws_scheme_mom = .TRUE.
696    IF ( scalar_advec   == 'ws-scheme' )  ws_scheme_sca = .TRUE.
697
698
699!
700!-- Timestep schemes:
701    SELECT CASE ( TRIM( timestep_scheme ) )
702
703       CASE ( 'euler' )
704          intermediate_timestep_count_max = 1
705
706       CASE ( 'runge-kutta-2' )
707          intermediate_timestep_count_max = 2
708
709       CASE ( 'runge-kutta-3' )
710          intermediate_timestep_count_max = 3
711
712       CASE DEFAULT
713          message_string = 'unknown timestep scheme: timestep_scheme = "' //   &
714                           TRIM( timestep_scheme ) // '"'
715          CALL message( 'check_parameters', 'PA0027', 1, 2, 0, 6, 0 )
716
717    END SELECT
718
719    IF ( (momentum_advec /= 'pw-scheme' .AND. momentum_advec /= 'ws-scheme')   &
720         .AND. timestep_scheme(1:5) == 'runge' ) THEN
721       message_string = 'momentum advection scheme "' // &
722                        TRIM( momentum_advec ) // '" & does not work with ' // &
723                        'timestep_scheme "' // TRIM( timestep_scheme ) // '"'
724       CALL message( 'check_parameters', 'PA0029', 1, 2, 0, 6, 0 )
725    ENDIF
726!
727!-- Check for proper settings for microphysics
728    IF ( bulk_cloud_model  .AND.  cloud_droplets )  THEN
729       message_string = 'bulk_cloud_model = .TRUE. is not allowed with ' //    &
730                        'cloud_droplets = .TRUE.'
731       CALL message( 'check_parameters', 'PA0442', 1, 2, 0, 6, 0 )
732    ENDIF
733
734!
735!-- Initializing actions must have been set by the user
736    IF ( TRIM( initializing_actions ) == '' )  THEN
737       message_string = 'no value specified for initializing_actions'
738       CALL message( 'check_parameters', 'PA0149', 1, 2, 0, 6, 0 )
739    ENDIF
740
741    IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data'  .AND.            &
742         TRIM( initializing_actions ) /= 'cyclic_fill' )  THEN
743!
744!--    No restart run: several initialising actions are possible
745       action = initializing_actions
746       DO  WHILE ( TRIM( action ) /= '' )
747          position = INDEX( action, ' ' )
748          SELECT CASE ( action(1:position-1) )
749
750             CASE ( 'set_constant_profiles', 'set_1d-model_profiles',          &
751                    'by_user', 'initialize_vortex', 'initialize_ptanom',       &
752                    'initialize_bubble', 'inifor' )
753                action = action(position+1:)
754
755             CASE DEFAULT
756                message_string = 'initializing_action = "' //                  &
757                                 TRIM( action ) // '" unknown or not allowed'
758                CALL message( 'check_parameters', 'PA0030', 1, 2, 0, 6, 0 )
759
760          END SELECT
761       ENDDO
762    ENDIF
763
764    IF ( TRIM( initializing_actions ) == 'initialize_vortex'  .AND.            &
765         conserve_volume_flow ) THEN
766         message_string = 'initializing_actions = "initialize_vortex"' //      &
767                        ' is not allowed with conserve_volume_flow = .T.'
768       CALL message( 'check_parameters', 'PA0343', 1, 2, 0, 6, 0 )
769    ENDIF
770
771
772    IF ( INDEX( initializing_actions, 'set_constant_profiles' ) /= 0  .AND.    &
773         INDEX( initializing_actions, 'set_1d-model_profiles' ) /= 0 )  THEN
774       message_string = 'initializing_actions = "set_constant_profiles"' //    &
775                        ' and "set_1d-model_profiles" are not allowed ' //     &
776                        'simultaneously'
777       CALL message( 'check_parameters', 'PA0031', 1, 2, 0, 6, 0 )
778    ENDIF
779
780    IF ( INDEX( initializing_actions, 'set_constant_profiles' ) /= 0  .AND.    &
781         INDEX( initializing_actions, 'by_user' ) /= 0 )  THEN
782       message_string = 'initializing_actions = "set_constant_profiles"' //    &
783                        ' and "by_user" are not allowed simultaneously'
784       CALL message( 'check_parameters', 'PA0032', 1, 2, 0, 6, 0 )
785    ENDIF
786
787    IF ( INDEX( initializing_actions, 'by_user' ) /= 0  .AND.                  &
788         INDEX( initializing_actions, 'set_1d-model_profiles' ) /= 0 )  THEN
789       message_string = 'initializing_actions = "by_user" and ' //             &
790                        '"set_1d-model_profiles" are not allowed simultaneously'
791       CALL message( 'check_parameters', 'PA0033', 1, 2, 0, 6, 0 )
792    ENDIF
793!
794!-- In case of spinup and nested run, spinup end time must be identical
795!-- in order to have synchronously running simulations.
796    IF ( nested_run )  THEN
797#if defined( __parallel )
798       CALL MPI_ALLREDUCE( spinup_time, spinup_time_max, 1, MPI_REAL,          &
799                           MPI_MAX, MPI_COMM_WORLD, ierr )
800       CALL MPI_ALLREDUCE( dt_spinup,   dt_spinup_max,   1, MPI_REAL,          &
801                           MPI_MAX, MPI_COMM_WORLD, ierr )
802
803       IF ( spinup_time /= spinup_time_max  .OR.  dt_spinup /= dt_spinup_max ) &
804       THEN
805          message_string = 'In case of nesting, spinup_time and ' //           &
806                           'dt_spinup must be identical in all parent ' //     &
807                           'and child domains.'
808          CALL message( 'check_parameters', 'PA0489', 3, 2, 0, 6, 0 )
809       ENDIF
810#endif
811    ENDIF
812
813    IF ( bulk_cloud_model  .AND.  .NOT.  humidity )  THEN
814       WRITE( message_string, * ) 'bulk_cloud_model = ', bulk_cloud_model,     &
815              ' is not allowed with humidity = ', humidity
816       CALL message( 'check_parameters', 'PA0034', 1, 2, 0, 6, 0 )
817    ENDIF
818
819    IF ( humidity  .AND.  sloping_surface )  THEN
820       message_string = 'humidity = .TRUE. and sloping_surface = .TRUE. ' //   &
821                        'are not allowed simultaneously'
822       CALL message( 'check_parameters', 'PA0036', 1, 2, 0, 6, 0 )
823    ENDIF
824
825!-- Check the module settings
826    CALL module_interface_check_parameters
827
828!
829!-- In case of no restart run, check initialising parameters and calculate
830!-- further quantities
831    IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
832
833!
834!--    Initial profiles for 1D and 3D model, respectively (u,v further below)
835       pt_init = pt_surface
836       IF ( humidity       )  q_init  = q_surface
837       IF ( passive_scalar )  s_init  = s_surface
838
839!--
840!--    If required, compute initial profile of the geostrophic wind
841!--    (component ug)
842       i = 1
843       gradient = 0.0_wp
844
845       IF ( .NOT. ocean_mode )  THEN
846
847          ug_vertical_gradient_level_ind(1) = 0
848          ug(0) = ug_surface
849          DO  k = 1, nzt+1
850             IF ( i < 11 )  THEN
851                IF ( ug_vertical_gradient_level(i) < zu(k)  .AND.              &
852                     ug_vertical_gradient_level(i) >= 0.0_wp )  THEN
853                   gradient = ug_vertical_gradient(i) / 100.0_wp
854                   ug_vertical_gradient_level_ind(i) = k - 1
855                   i = i + 1
856                ENDIF
857             ENDIF
858             IF ( gradient /= 0.0_wp )  THEN
859                IF ( k /= 1 )  THEN
860                   ug(k) = ug(k-1) + dzu(k) * gradient
861                ELSE
862                   ug(k) = ug_surface + dzu(k) * gradient
863                ENDIF
864             ELSE
865                ug(k) = ug(k-1)
866             ENDIF
867          ENDDO
868
869       ELSE
870
871          ug_vertical_gradient_level_ind(1) = nzt+1
872          ug(nzt+1) = ug_surface
873          DO  k = nzt, nzb, -1
874             IF ( i < 11 )  THEN
875                IF ( ug_vertical_gradient_level(i) > zu(k)  .AND.              &
876                     ug_vertical_gradient_level(i) <= 0.0_wp )  THEN
877                   gradient = ug_vertical_gradient(i) / 100.0_wp
878                   ug_vertical_gradient_level_ind(i) = k + 1
879                   i = i + 1
880                ENDIF
881             ENDIF
882             IF ( gradient /= 0.0_wp )  THEN
883                IF ( k /= nzt )  THEN
884                   ug(k) = ug(k+1) - dzu(k+1) * gradient
885                ELSE
886                   ug(k)   = ug_surface - 0.5_wp * dzu(k+1) * gradient
887                   ug(k+1) = ug_surface + 0.5_wp * dzu(k+1) * gradient
888                ENDIF
889             ELSE
890                ug(k) = ug(k+1)
891             ENDIF
892          ENDDO
893
894       ENDIF
895
896!
897!--    In case of no given gradients for ug, choose a zero gradient
898       IF ( ug_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9_wp )  THEN
899          ug_vertical_gradient_level(1) = 0.0_wp
900       ENDIF
901
902!
903!--
904!--    If required, compute initial profile of the geostrophic wind
905!--    (component vg)
906       i = 1
907       gradient = 0.0_wp
908
909       IF ( .NOT. ocean_mode )  THEN
910
911          vg_vertical_gradient_level_ind(1) = 0
912          vg(0) = vg_surface
913          DO  k = 1, nzt+1
914             IF ( i < 11 )  THEN
915                IF ( vg_vertical_gradient_level(i) < zu(k)  .AND.              &
916                     vg_vertical_gradient_level(i) >= 0.0_wp )  THEN
917                   gradient = vg_vertical_gradient(i) / 100.0_wp
918                   vg_vertical_gradient_level_ind(i) = k - 1
919                   i = i + 1
920                ENDIF
921             ENDIF
922             IF ( gradient /= 0.0_wp )  THEN
923                IF ( k /= 1 )  THEN
924                   vg(k) = vg(k-1) + dzu(k) * gradient
925                ELSE
926                   vg(k) = vg_surface + dzu(k) * gradient
927                ENDIF
928             ELSE
929                vg(k) = vg(k-1)
930             ENDIF
931          ENDDO
932
933       ELSE
934
935          vg_vertical_gradient_level_ind(1) = nzt+1
936          vg(nzt+1) = vg_surface
937          DO  k = nzt, nzb, -1
938             IF ( i < 11 )  THEN
939                IF ( vg_vertical_gradient_level(i) > zu(k)  .AND.              &
940                     vg_vertical_gradient_level(i) <= 0.0_wp )  THEN
941                   gradient = vg_vertical_gradient(i) / 100.0_wp
942                   vg_vertical_gradient_level_ind(i) = k + 1
943                   i = i + 1
944                ENDIF
945             ENDIF
946             IF ( gradient /= 0.0_wp )  THEN
947                IF ( k /= nzt )  THEN
948                   vg(k) = vg(k+1) - dzu(k+1) * gradient
949                ELSE
950                   vg(k)   = vg_surface - 0.5_wp * dzu(k+1) * gradient
951                   vg(k+1) = vg_surface + 0.5_wp * dzu(k+1) * gradient
952                ENDIF
953             ELSE
954                vg(k) = vg(k+1)
955             ENDIF
956          ENDDO
957
958       ENDIF
959
960!
961!--    In case of no given gradients for vg, choose a zero gradient
962       IF ( vg_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9_wp )  THEN
963          vg_vertical_gradient_level(1) = 0.0_wp
964       ENDIF
965
966!
967!--    Let the initial wind profiles be the calculated ug/vg profiles or
968!--    interpolate them from wind profile data (if given)
969       IF ( u_profile(1) == 9999999.9_wp  .AND.  v_profile(1) == 9999999.9_wp )  THEN
970
971          u_init = ug
972          v_init = vg
973
974       ELSEIF ( u_profile(1) == 0.0_wp  .AND.  v_profile(1) == 0.0_wp )  THEN
975
976          IF ( uv_heights(1) /= 0.0_wp )  THEN
977             message_string = 'uv_heights(1) must be 0.0'
978             CALL message( 'check_parameters', 'PA0345', 1, 2, 0, 6, 0 )
979          ENDIF
980
981          IF ( omega /= 0.0_wp )  THEN
982             message_string = 'Coriolis force must be switched off (by setting omega=0.0)' //  &
983                              ' when prescribing the forcing by u_profile and v_profile'
984             CALL message( 'check_parameters', 'PA0347', 1, 2, 0, 6, 0 )
985          ENDIF
986
987          use_prescribed_profile_data = .TRUE.
988
989          kk = 1
990          u_init(0) = 0.0_wp
991          v_init(0) = 0.0_wp
992
993          DO  k = 1, nz+1
994
995             IF ( kk < 200 )  THEN
996                DO  WHILE ( uv_heights(kk+1) <= zu(k) )
997                   kk = kk + 1
998                   IF ( kk == 200 )  EXIT
999                ENDDO
1000             ENDIF
1001
1002             IF ( kk < 200  .AND.  uv_heights(kk+1) /= 9999999.9_wp )  THEN
1003                u_init(k) = u_profile(kk) + ( zu(k) - uv_heights(kk) ) /       &
1004                                       ( uv_heights(kk+1) - uv_heights(kk) ) * &
1005                                       ( u_profile(kk+1) - u_profile(kk) )
1006                v_init(k) = v_profile(kk) + ( zu(k) - uv_heights(kk) ) /       &
1007                                       ( uv_heights(kk+1) - uv_heights(kk) ) * &
1008                                       ( v_profile(kk+1) - v_profile(kk) )
1009             ELSE
1010                u_init(k) = u_profile(kk)
1011                v_init(k) = v_profile(kk)
1012             ENDIF
1013
1014          ENDDO
1015
1016       ELSE
1017
1018          message_string = 'u_profile(1) and v_profile(1) must be 0.0'
1019          CALL message( 'check_parameters', 'PA0346', 1, 2, 0, 6, 0 )
1020
1021       ENDIF
1022
1023!
1024!--    Compute initial temperature profile using the given temperature gradients
1025       IF (  .NOT.  neutral )  THEN
1026          CALL init_vertical_profiles( pt_vertical_gradient_level_ind,          &
1027                                       pt_vertical_gradient_level,              &
1028                                       pt_vertical_gradient, pt_init,           &
1029                                       pt_surface, bc_pt_t_val )
1030       ENDIF
1031!
1032!--    Compute initial humidity profile using the given humidity gradients
1033       IF ( humidity )  THEN
1034          CALL init_vertical_profiles( q_vertical_gradient_level_ind,          &
1035                                       q_vertical_gradient_level,              &
1036                                       q_vertical_gradient, q_init,            &
1037                                       q_surface, bc_q_t_val )
1038       ENDIF
1039!
1040!--    Compute initial scalar profile using the given scalar gradients
1041       IF ( passive_scalar )  THEN
1042          CALL init_vertical_profiles( s_vertical_gradient_level_ind,          &
1043                                       s_vertical_gradient_level,              &
1044                                       s_vertical_gradient, s_init,            &
1045                                       s_surface, bc_s_t_val )
1046       ENDIF
1047!
1048!--    TODO
1049!--    Compute initial chemistry profile using the given chemical species gradients
1050!--    Russo: Is done in chem_init --> kanani: Revise
1051
1052    ENDIF
1053
1054!
1055!-- Check if the control parameter use_subsidence_tendencies is used correctly
1056    IF ( use_subsidence_tendencies  .AND.  .NOT.  large_scale_subsidence )  THEN
1057       message_string = 'The usage of use_subsidence_tendencies ' //           &
1058                            'requires large_scale_subsidence = .T..'
1059       CALL message( 'check_parameters', 'PA0396', 1, 2, 0, 6, 0 )
1060    ELSEIF ( use_subsidence_tendencies  .AND.  .NOT. large_scale_forcing )  THEN
1061       message_string = 'The usage of use_subsidence_tendencies ' //           &
1062                            'requires large_scale_forcing = .T..'
1063       CALL message( 'check_parameters', 'PA0397', 1, 2, 0, 6, 0 )
1064    ENDIF
1065
1066!
1067!-- Initialize large scale subsidence if required
1068    If ( large_scale_subsidence )  THEN
1069       IF ( subs_vertical_gradient_level(1) /= -9999999.9_wp  .AND.            &
1070                                     .NOT.  large_scale_forcing )  THEN
1071          CALL init_w_subsidence
1072       ENDIF
1073!
1074!--    In case large_scale_forcing is used, profiles for subsidence velocity
1075!--    are read in from file LSF_DATA
1076
1077       IF ( subs_vertical_gradient_level(1) == -9999999.9_wp  .AND.            &
1078            .NOT.  large_scale_forcing )  THEN
1079          message_string = 'There is no default large scale vertical ' //      &
1080                           'velocity profile set. Specify the subsidence ' //  &
1081                           'velocity profile via subs_vertical_gradient ' //   &
1082                           'and subs_vertical_gradient_level.'
1083          CALL message( 'check_parameters', 'PA0380', 1, 2, 0, 6, 0 )
1084       ENDIF
1085    ELSE
1086        IF ( subs_vertical_gradient_level(1) /= -9999999.9_wp )  THEN
1087           message_string = 'Enable usage of large scale subsidence by ' //    &
1088                            'setting large_scale_subsidence = .T..'
1089          CALL message( 'check_parameters', 'PA0381', 1, 2, 0, 6, 0 )
1090        ENDIF
1091    ENDIF
1092
1093!
1094!-- Overwrite parameters from namelist if necessary and compute Coriolis parameter.
1095!-- @todo - move initialization of f and fs to coriolis_mod.
1096    IF ( input_pids_static )  THEN
1097       latitude       = init_model%latitude
1098       longitude      = init_model%longitude
1099       rotation_angle = init_model%rotation_angle
1100    ENDIF
1101
1102    f  = 2.0_wp * omega * SIN( latitude / 180.0_wp * pi )
1103    fs = 2.0_wp * omega * COS( latitude / 180.0_wp * pi )
1104
1105!
1106!-- Check and set buoyancy related parameters and switches
1107    IF ( reference_state == 'horizontal_average' )  THEN
1108       CONTINUE
1109    ELSEIF ( reference_state == 'initial_profile' )  THEN
1110       use_initial_profile_as_reference = .TRUE.
1111    ELSEIF ( reference_state == 'single_value' )  THEN
1112       use_single_reference_value = .TRUE.
1113       IF ( pt_reference == 9999999.9_wp )  pt_reference = pt_surface
1114       vpt_reference = pt_reference * ( 1.0_wp + 0.61_wp * q_surface )
1115    ELSE
1116       message_string = 'illegal value for reference_state: "' //              &
1117                        TRIM( reference_state ) // '"'
1118       CALL message( 'check_parameters', 'PA0056', 1, 2, 0, 6, 0 )
1119    ENDIF
1120
1121!
1122!-- In case of a given slope, compute the relevant quantities
1123    IF ( alpha_surface /= 0.0_wp )  THEN
1124       IF ( ABS( alpha_surface ) > 90.0_wp )  THEN
1125          WRITE( message_string, * ) 'ABS( alpha_surface = ', alpha_surface,   &
1126                                     ' ) must be < 90.0'
1127          CALL message( 'check_parameters', 'PA0043', 1, 2, 0, 6, 0 )
1128       ENDIF
1129       sloping_surface = .TRUE.
1130       cos_alpha_surface = COS( alpha_surface / 180.0_wp * pi )
1131       sin_alpha_surface = SIN( alpha_surface / 180.0_wp * pi )
1132    ENDIF
1133
1134!
1135!-- Check time step and cfl_factor
1136    IF ( dt /= -1.0_wp )  THEN
1137       IF ( dt <= 0.0_wp )  THEN
1138          WRITE( message_string, * ) 'dt = ', dt , ' <= 0.0'
1139          CALL message( 'check_parameters', 'PA0044', 1, 2, 0, 6, 0 )
1140       ENDIF
1141       dt_3d = dt
1142       dt_fixed = .TRUE.
1143    ENDIF
1144
1145    IF ( cfl_factor <= 0.0_wp  .OR.  cfl_factor > 1.0_wp )  THEN
1146       IF ( cfl_factor == -1.0_wp )  THEN
1147          IF ( timestep_scheme == 'runge-kutta-2' )  THEN
1148             cfl_factor = 0.8_wp
1149          ELSEIF ( timestep_scheme == 'runge-kutta-3' )  THEN
1150             cfl_factor = 0.9_wp
1151          ELSE
1152             cfl_factor = 0.9_wp
1153          ENDIF
1154       ELSE
1155          WRITE( message_string, * ) 'cfl_factor = ', cfl_factor,              &
1156                 ' out of range &0.0 < cfl_factor <= 1.0 is required'
1157          CALL message( 'check_parameters', 'PA0045', 1, 2, 0, 6, 0 )
1158       ENDIF
1159    ENDIF
1160
1161!
1162!-- Store simulated time at begin
1163    simulated_time_at_begin = simulated_time
1164
1165!
1166!-- Store reference time for coupled runs and change the coupling flag,
1167!-- if ...
1168    IF ( simulated_time == 0.0_wp )  THEN
1169       IF ( coupling_start_time == 0.0_wp )  THEN
1170          time_since_reference_point = 0.0_wp
1171       ELSEIF ( time_since_reference_point < 0.0_wp )  THEN
1172          run_coupled = .FALSE.
1173       ENDIF
1174    ENDIF
1175
1176!
1177!-- Set wind speed in the Galilei-transformed system
1178    IF ( galilei_transformation )  THEN
1179       IF ( use_ug_for_galilei_tr                    .AND.                     &
1180            ug_vertical_gradient_level(1) == 0.0_wp  .AND.                     &
1181            ug_vertical_gradient(1) == 0.0_wp        .AND.                     &
1182            vg_vertical_gradient_level(1) == 0.0_wp  .AND.                     &
1183            vg_vertical_gradient(1) == 0.0_wp )  THEN
1184          u_gtrans = ug_surface * 0.6_wp
1185          v_gtrans = vg_surface * 0.6_wp
1186       ELSEIF ( use_ug_for_galilei_tr  .AND.                                   &
1187                ( ug_vertical_gradient_level(1) /= 0.0_wp  .OR.                &
1188                ug_vertical_gradient(1) /= 0.0_wp ) )  THEN
1189          message_string = 'baroclinity (ug) not allowed simultaneously' //    &
1190                           ' with galilei transformation'
1191          CALL message( 'check_parameters', 'PA0046', 1, 2, 0, 6, 0 )
1192       ELSEIF ( use_ug_for_galilei_tr  .AND.                                   &
1193                ( vg_vertical_gradient_level(1) /= 0.0_wp  .OR.                &
1194                vg_vertical_gradient(1) /= 0.0_wp ) )  THEN
1195          message_string = 'baroclinity (vg) not allowed simultaneously' //    &
1196                           ' with galilei transformation'
1197          CALL message( 'check_parameters', 'PA0047', 1, 2, 0, 6, 0 )
1198       ELSE
1199          message_string = 'variable translation speed used for Galilei-' //   &
1200             'transformation, which may cause & instabilities in stably ' //   &
1201             'stratified regions'
1202          CALL message( 'check_parameters', 'PA0048', 0, 1, 0, 6, 0 )
1203       ENDIF
1204    ENDIF
1205
1206!
1207!-- In case of using a prandtl-layer, calculated (or prescribed) surface
1208!-- fluxes have to be used in the diffusion-terms
1209    IF ( constant_flux_layer )  use_surface_fluxes = .TRUE.
1210
1211!
1212!-- Check boundary conditions and set internal variables:
1213!-- Attention: the lateral boundary conditions have been already checked in
1214!-- parin
1215!
1216!-- Non-cyclic lateral boundaries require the multigrid method and Piascek-
1217!-- Willimas or Wicker - Skamarock advection scheme. Several schemes
1218!-- and tools do not work with non-cyclic boundary conditions.
1219    IF ( bc_lr /= 'cyclic'  .OR.  bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
1220       IF ( psolver(1:9) /= 'multigrid' )  THEN
1221          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' //    &
1222                           'psolver = "' // TRIM( psolver ) // '"'
1223          CALL message( 'check_parameters', 'PA0051', 1, 2, 0, 6, 0 )
1224       ENDIF
1225       IF ( momentum_advec /= 'pw-scheme'  .AND.                               &
1226            momentum_advec /= 'ws-scheme' )  THEN
1227
1228          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' //    &
1229                           'momentum_advec = "' // TRIM( momentum_advec ) // '"'
1230          CALL message( 'check_parameters', 'PA0052', 1, 2, 0, 6, 0 )
1231       ENDIF
1232       IF ( scalar_advec /= 'pw-scheme'  .AND.                                 &
1233            scalar_advec /= 'ws-scheme' )  THEN
1234          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' //    &
1235                           'scalar_advec = "' // TRIM( scalar_advec ) // '"'
1236          CALL message( 'check_parameters', 'PA0053', 1, 2, 0, 6, 0 )
1237       ENDIF
1238       IF ( galilei_transformation )  THEN
1239          message_string = 'non-cyclic lateral boundaries do not allow ' //    &
1240                           'galilei_transformation = .T.'
1241          CALL message( 'check_parameters', 'PA0054', 1, 2, 0, 6, 0 )
1242       ENDIF
1243    ENDIF
1244
1245!
1246!-- Bottom boundary condition for the turbulent Kinetic energy
1247    IF ( bc_e_b == 'neumann' )  THEN
1248       ibc_e_b = 1
1249    ELSEIF ( bc_e_b == '(u*)**2+neumann' )  THEN
1250       ibc_e_b = 2
1251       IF ( .NOT. constant_flux_layer )  THEN
1252          bc_e_b = 'neumann'
1253          ibc_e_b = 1
1254          message_string = 'boundary condition bc_e_b changed to "' //         &
1255                           TRIM( bc_e_b ) // '"'
1256          CALL message( 'check_parameters', 'PA0057', 0, 1, 0, 6, 0 )
1257       ENDIF
1258    ELSE
1259       message_string = 'unknown boundary condition: bc_e_b = "' //            &
1260                        TRIM( bc_e_b ) // '"'
1261       CALL message( 'check_parameters', 'PA0058', 1, 2, 0, 6, 0 )
1262    ENDIF
1263
1264!
1265!-- Boundary conditions for perturbation pressure
1266    IF ( bc_p_b == 'dirichlet' )  THEN
1267       ibc_p_b = 0
1268    ELSEIF ( bc_p_b == 'neumann' )  THEN
1269       ibc_p_b = 1
1270    ELSE
1271       message_string = 'unknown boundary condition: bc_p_b = "' //            &
1272                        TRIM( bc_p_b ) // '"'
1273       CALL message( 'check_parameters', 'PA0059', 1, 2, 0, 6, 0 )
1274    ENDIF
1275
1276    IF ( bc_p_t == 'dirichlet' )  THEN
1277       ibc_p_t = 0
1278!-- TO_DO: later set bc_p_t to neumann before, in case of nested domain
1279    ELSEIF ( bc_p_t == 'neumann' .OR. bc_p_t == 'nested' )  THEN
1280       ibc_p_t = 1
1281    ELSE
1282       message_string = 'unknown boundary condition: bc_p_t = "' //            &
1283                        TRIM( bc_p_t ) // '"'
1284       CALL message( 'check_parameters', 'PA0061', 1, 2, 0, 6, 0 )
1285    ENDIF
1286
1287!
1288!-- Boundary conditions for potential temperature
1289    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
1290       ibc_pt_b = 2
1291    ELSE
1292       IF ( bc_pt_b == 'dirichlet' )  THEN
1293          ibc_pt_b = 0
1294       ELSEIF ( bc_pt_b == 'neumann' )  THEN
1295          ibc_pt_b = 1
1296       ELSE
1297          message_string = 'unknown boundary condition: bc_pt_b = "' //        &
1298                           TRIM( bc_pt_b ) // '"'
1299          CALL message( 'check_parameters', 'PA0062', 1, 2, 0, 6, 0 )
1300       ENDIF
1301    ENDIF
1302
1303    IF ( bc_pt_t == 'dirichlet' )  THEN
1304       ibc_pt_t = 0
1305    ELSEIF ( bc_pt_t == 'neumann' )  THEN
1306       ibc_pt_t = 1
1307    ELSEIF ( bc_pt_t == 'initial_gradient' )  THEN
1308       ibc_pt_t = 2
1309    ELSEIF ( bc_pt_t == 'nested'  .OR.  bc_pt_t == 'nesting_offline' )  THEN
1310       ibc_pt_t = 3
1311    ELSE
1312       message_string = 'unknown boundary condition: bc_pt_t = "' //           &
1313                        TRIM( bc_pt_t ) // '"'
1314       CALL message( 'check_parameters', 'PA0063', 1, 2, 0, 6, 0 )
1315    ENDIF
1316
1317    IF ( ANY( wall_heatflux /= 0.0_wp )  .AND.                        &
1318         surface_heatflux == 9999999.9_wp )  THEN
1319       message_string = 'wall_heatflux additionally requires ' //     &
1320                        'setting of surface_heatflux'
1321       CALL message( 'check_parameters', 'PA0443', 1, 2, 0, 6, 0 )
1322    ENDIF
1323
1324!
1325!   This IF clause needs revision, got too complex!!
1326    IF ( surface_heatflux == 9999999.9_wp  )  THEN
1327       constant_heatflux = .FALSE.
1328       IF ( large_scale_forcing  .OR.  land_surface  .OR.  urban_surface )  THEN
1329          IF ( ibc_pt_b == 0 )  THEN
1330             constant_heatflux = .FALSE.
1331          ELSEIF ( ibc_pt_b == 1 )  THEN
1332             constant_heatflux = .TRUE.
1333             surface_heatflux = 0.0_wp
1334          ENDIF
1335       ENDIF
1336    ELSE
1337       constant_heatflux = .TRUE.
1338    ENDIF
1339
1340    IF ( top_heatflux     == 9999999.9_wp )  constant_top_heatflux = .FALSE.
1341
1342    IF ( neutral )  THEN
1343
1344       IF ( surface_heatflux /= 0.0_wp  .AND.                                  &
1345            surface_heatflux /= 9999999.9_wp )  THEN
1346          message_string = 'heatflux must not be set for pure neutral flow'
1347          CALL message( 'check_parameters', 'PA0351', 1, 2, 0, 6, 0 )
1348       ENDIF
1349
1350       IF ( top_heatflux /= 0.0_wp  .AND.  top_heatflux /= 9999999.9_wp )      &
1351       THEN
1352          message_string = 'heatflux must not be set for pure neutral flow'
1353          CALL message( 'check_parameters', 'PA0351', 1, 2, 0, 6, 0 )
1354       ENDIF
1355
1356    ENDIF
1357
1358    IF ( top_momentumflux_u /= 9999999.9_wp  .AND.                             &
1359         top_momentumflux_v /= 9999999.9_wp )  THEN
1360       constant_top_momentumflux = .TRUE.
1361    ELSEIF (  .NOT. ( top_momentumflux_u == 9999999.9_wp  .AND.                &
1362           top_momentumflux_v == 9999999.9_wp ) )  THEN
1363       message_string = 'both, top_momentumflux_u AND top_momentumflux_v ' //  &
1364                        'must be set'
1365       CALL message( 'check_parameters', 'PA0064', 1, 2, 0, 6, 0 )
1366    ENDIF
1367
1368!
1369!-- A given surface temperature implies Dirichlet boundary condition for
1370!-- temperature. In this case specification of a constant heat flux is
1371!-- forbidden.
1372    IF ( ibc_pt_b == 0  .AND.  constant_heatflux  .AND.                        &
1373         surface_heatflux /= 0.0_wp )  THEN
1374       message_string = 'boundary_condition: bc_pt_b = "' // TRIM( bc_pt_b ) //&
1375                        '& is not allowed with constant_heatflux = .TRUE.'
1376       CALL message( 'check_parameters', 'PA0065', 1, 2, 0, 6, 0 )
1377    ENDIF
1378    IF ( constant_heatflux  .AND.  pt_surface_initial_change /= 0.0_wp )  THEN
1379       WRITE ( message_string, * )  'constant_heatflux = .TRUE. is not allo',  &
1380               'wed with pt_surface_initial_change (/=0) = ',                  &
1381               pt_surface_initial_change
1382       CALL message( 'check_parameters', 'PA0066', 1, 2, 0, 6, 0 )
1383    ENDIF
1384
1385!
1386!-- A given temperature at the top implies Dirichlet boundary condition for
1387!-- temperature. In this case specification of a constant heat flux is
1388!-- forbidden.
1389    IF ( ibc_pt_t == 0  .AND.  constant_top_heatflux  .AND.                    &
1390         top_heatflux /= 0.0_wp )  THEN
1391       message_string = 'boundary_condition: bc_pt_t = "' // TRIM( bc_pt_t ) //&
1392                        '" is not allowed with constant_top_heatflux = .TRUE.'
1393       CALL message( 'check_parameters', 'PA0067', 1, 2, 0, 6, 0 )
1394    ENDIF
1395
1396!
1397!-- Set boundary conditions for total water content
1398    IF ( humidity )  THEN
1399
1400       IF ( ANY( wall_humidityflux /= 0.0_wp )  .AND.                        &
1401            surface_waterflux == 9999999.9_wp )  THEN
1402          message_string = 'wall_humidityflux additionally requires ' //     &
1403                           'setting of surface_waterflux'
1404          CALL message( 'check_parameters', 'PA0444', 1, 2, 0, 6, 0 )
1405       ENDIF
1406
1407       CALL set_bc_scalars( 'q', bc_q_b, bc_q_t, ibc_q_b, ibc_q_t,           &
1408                            'PA0071', 'PA0072' )
1409
1410       IF ( surface_waterflux == 9999999.9_wp  )  THEN
1411          constant_waterflux = .FALSE.
1412          IF ( large_scale_forcing .OR. land_surface )  THEN
1413             IF ( ibc_q_b == 0 )  THEN
1414                constant_waterflux = .FALSE.
1415             ELSEIF ( ibc_q_b == 1 )  THEN
1416                constant_waterflux = .TRUE.
1417             ENDIF
1418          ENDIF
1419       ELSE
1420          constant_waterflux = .TRUE.
1421       ENDIF
1422
1423       CALL check_bc_scalars( 'q', bc_q_b, ibc_q_b, 'PA0073', 'PA0074',        &
1424                              constant_waterflux, q_surface_initial_change )
1425
1426    ENDIF
1427
1428    IF ( passive_scalar )  THEN
1429
1430       IF ( ANY( wall_scalarflux /= 0.0_wp )  .AND.                            &
1431            surface_scalarflux == 9999999.9_wp )  THEN
1432          message_string = 'wall_scalarflux additionally requires ' //         &
1433                           'setting of surface_scalarflux'
1434          CALL message( 'check_parameters', 'PA0445', 1, 2, 0, 6, 0 )
1435       ENDIF
1436
1437       IF ( surface_scalarflux == 9999999.9_wp )  constant_scalarflux = .FALSE.
1438
1439       CALL set_bc_scalars( 's', bc_s_b, bc_s_t, ibc_s_b, ibc_s_t,             &
1440                            'PA0071', 'PA0072' )
1441
1442       CALL check_bc_scalars( 's', bc_s_b, ibc_s_b, 'PA0073', 'PA0074',        &
1443                              constant_scalarflux, s_surface_initial_change )
1444
1445       IF ( top_scalarflux == 9999999.9_wp )  constant_top_scalarflux = .FALSE.
1446!
1447!--    A fixed scalar concentration at the top implies Dirichlet boundary
1448!--    condition for scalar. Hence, in this case specification of a constant
1449!--    scalar flux is forbidden.
1450       IF ( ( ibc_s_t == 0 .OR. ibc_s_t == 2 )  .AND.  constant_top_scalarflux &
1451               .AND.  top_scalarflux /= 0.0_wp )  THEN
1452          message_string = 'boundary condition: bc_s_t = "' //                 &
1453                           TRIM( bc_s_t ) // '" is not allowed with ' //       &
1454                           'top_scalarflux /= 0.0'
1455          CALL message( 'check_parameters', 'PA0441', 1, 2, 0, 6, 0 )
1456       ENDIF
1457    ENDIF
1458
1459!
1460!-- Boundary conditions for chemical species
1461    IF ( air_chemistry )  CALL chem_boundary_conds( 'init' )
1462
1463!
1464!-- Boundary conditions for horizontal components of wind speed
1465    IF ( bc_uv_b == 'dirichlet' )  THEN
1466       ibc_uv_b = 0
1467    ELSEIF ( bc_uv_b == 'neumann' )  THEN
1468       ibc_uv_b = 1
1469       IF ( constant_flux_layer )  THEN
1470          message_string = 'boundary condition: bc_uv_b = "' //                &
1471               TRIM( bc_uv_b ) // '" is not allowed with constant_flux_layer'  &
1472               // ' = .TRUE.'
1473          CALL message( 'check_parameters', 'PA0075', 1, 2, 0, 6, 0 )
1474       ENDIF
1475    ELSE
1476       message_string = 'unknown boundary condition: bc_uv_b = "' //           &
1477                        TRIM( bc_uv_b ) // '"'
1478       CALL message( 'check_parameters', 'PA0076', 1, 2, 0, 6, 0 )
1479    ENDIF
1480!
1481!-- In case of coupled simulations u and v at the ground in atmosphere will be
1482!-- assigned with the u and v values of the ocean surface
1483    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
1484       ibc_uv_b = 2
1485    ENDIF
1486
1487    IF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
1488       bc_uv_t = 'neumann'
1489       ibc_uv_t = 1
1490    ELSE
1491       IF ( bc_uv_t == 'dirichlet' .OR. bc_uv_t == 'dirichlet_0' )  THEN
1492          ibc_uv_t = 0
1493          IF ( bc_uv_t == 'dirichlet_0' )  THEN
1494!
1495!--          Velocities for the initial u,v-profiles are set zero at the top
1496!--          in case of dirichlet_0 conditions
1497             u_init(nzt+1)    = 0.0_wp
1498             v_init(nzt+1)    = 0.0_wp
1499          ENDIF
1500       ELSEIF ( bc_uv_t == 'neumann' )  THEN
1501          ibc_uv_t = 1
1502       ELSEIF ( bc_uv_t == 'nested'  .OR.  bc_uv_t == 'nesting_offline' )  THEN
1503          ibc_uv_t = 3
1504       ELSE
1505          message_string = 'unknown boundary condition: bc_uv_t = "' //        &
1506                           TRIM( bc_uv_t ) // '"'
1507          CALL message( 'check_parameters', 'PA0077', 1, 2, 0, 6, 0 )
1508       ENDIF
1509    ENDIF
1510
1511!
1512!-- Compute and check, respectively, the Rayleigh Damping parameter
1513    IF ( rayleigh_damping_factor == -1.0_wp )  THEN
1514       rayleigh_damping_factor = 0.0_wp
1515    ELSE
1516       IF ( rayleigh_damping_factor < 0.0_wp  .OR.                             &
1517            rayleigh_damping_factor > 1.0_wp )  THEN
1518          WRITE( message_string, * )  'rayleigh_damping_factor = ',            &
1519                              rayleigh_damping_factor, ' out of range [0.0,1.0]'
1520          CALL message( 'check_parameters', 'PA0078', 1, 2, 0, 6, 0 )
1521       ENDIF
1522    ENDIF
1523
1524    IF ( rayleigh_damping_height == -1.0_wp )  THEN
1525       IF (  .NOT.  ocean_mode )  THEN
1526          rayleigh_damping_height = 0.66666666666_wp * zu(nzt)
1527       ELSE
1528          rayleigh_damping_height = 0.66666666666_wp * zu(nzb)
1529       ENDIF
1530    ELSE
1531       IF (  .NOT.  ocean_mode )  THEN
1532          IF ( rayleigh_damping_height < 0.0_wp  .OR.                          &
1533               rayleigh_damping_height > zu(nzt) )  THEN
1534             WRITE( message_string, * )  'rayleigh_damping_height = ',         &
1535                   rayleigh_damping_height, ' out of range [0.0,', zu(nzt), ']'
1536             CALL message( 'check_parameters', 'PA0079', 1, 2, 0, 6, 0 )
1537          ENDIF
1538       ELSE
1539          IF ( rayleigh_damping_height > 0.0_wp  .OR.                          &
1540               rayleigh_damping_height < zu(nzb) )  THEN
1541             WRITE( message_string, * )  'rayleigh_damping_height = ',         &
1542                   rayleigh_damping_height, ' out of range [0.0,', zu(nzb), ']'
1543             CALL message( 'check_parameters', 'PA0079', 1, 2, 0, 6, 0 )
1544          ENDIF
1545       ENDIF
1546    ENDIF
1547
1548!
1549!-- Check number of chosen statistic regions
1550    IF ( statistic_regions < 0 )  THEN
1551       WRITE ( message_string, * ) 'number of statistic_regions = ',           &
1552                   statistic_regions+1, ' is not allowed'
1553       CALL message( 'check_parameters', 'PA0082', 1, 2, 0, 6, 0 )
1554    ENDIF
1555    IF ( normalizing_region > statistic_regions  .OR.                          &
1556         normalizing_region < 0)  THEN
1557       WRITE ( message_string, * ) 'normalizing_region = ',                    &
1558                normalizing_region, ' must be >= 0 and <= ',statistic_regions, &
1559                ' (value of statistic_regions)'
1560       CALL message( 'check_parameters', 'PA0083', 1, 2, 0, 6, 0 )
1561    ENDIF
1562
1563!
1564!-- Set the default intervals for data output, if necessary
1565!-- NOTE: dt_dosp has already been set in spectra_parin
1566    IF ( dt_data_output /= 9999999.9_wp )  THEN
1567       IF ( dt_dopr           == 9999999.9_wp )  dt_dopr           = dt_data_output
1568       IF ( dt_dopts          == 9999999.9_wp )  dt_dopts          = dt_data_output
1569       IF ( dt_do2d_xy        == 9999999.9_wp )  dt_do2d_xy        = dt_data_output
1570       IF ( dt_do2d_xz        == 9999999.9_wp )  dt_do2d_xz        = dt_data_output
1571       IF ( dt_do2d_yz        == 9999999.9_wp )  dt_do2d_yz        = dt_data_output
1572       IF ( dt_do3d           == 9999999.9_wp )  dt_do3d           = dt_data_output
1573       IF ( dt_data_output_av == 9999999.9_wp )  dt_data_output_av = dt_data_output
1574       DO  mid = 1, max_masks
1575          IF ( dt_domask(mid) == 9999999.9_wp )  dt_domask(mid)    = dt_data_output
1576       ENDDO
1577    ENDIF
1578
1579!
1580!-- Set the default skip time intervals for data output, if necessary
1581    IF ( skip_time_dopr    == 9999999.9_wp )                                   &
1582                                       skip_time_dopr    = skip_time_data_output
1583    IF ( skip_time_do2d_xy == 9999999.9_wp )                                   &
1584                                       skip_time_do2d_xy = skip_time_data_output
1585    IF ( skip_time_do2d_xz == 9999999.9_wp )                                   &
1586                                       skip_time_do2d_xz = skip_time_data_output
1587    IF ( skip_time_do2d_yz == 9999999.9_wp )                                   &
1588                                       skip_time_do2d_yz = skip_time_data_output
1589    IF ( skip_time_do3d    == 9999999.9_wp )                                   &
1590                                       skip_time_do3d    = skip_time_data_output
1591    IF ( skip_time_data_output_av == 9999999.9_wp )                            &
1592                                skip_time_data_output_av = skip_time_data_output
1593    DO  mid = 1, max_masks
1594       IF ( skip_time_domask(mid) == 9999999.9_wp )                            &
1595                                skip_time_domask(mid)    = skip_time_data_output
1596    ENDDO
1597
1598!
1599!-- Check the average intervals (first for 3d-data, then for profiles)
1600    IF ( averaging_interval > dt_data_output_av )  THEN
1601       WRITE( message_string, * )  'averaging_interval = ',                    &
1602             averaging_interval, ' must be <= dt_data_output_av = ',           &
1603             dt_data_output_av
1604       CALL message( 'check_parameters', 'PA0085', 1, 2, 0, 6, 0 )
1605    ENDIF
1606
1607    IF ( averaging_interval_pr == 9999999.9_wp )  THEN
1608       averaging_interval_pr = averaging_interval
1609    ENDIF
1610
1611    IF ( averaging_interval_pr > dt_dopr )  THEN
1612       WRITE( message_string, * )  'averaging_interval_pr = ',                 &
1613             averaging_interval_pr, ' must be <= dt_dopr = ', dt_dopr
1614       CALL message( 'check_parameters', 'PA0086', 1, 2, 0, 6, 0 )
1615    ENDIF
1616
1617!
1618!-- Set the default interval for profiles entering the temporal average
1619    IF ( dt_averaging_input_pr == 9999999.9_wp )  THEN
1620       dt_averaging_input_pr = dt_averaging_input
1621    ENDIF
1622
1623!
1624!-- Set the default interval for the output of timeseries to a reasonable
1625!-- value (tries to minimize the number of calls of flow_statistics)
1626    IF ( dt_dots == 9999999.9_wp )  THEN
1627       IF ( averaging_interval_pr == 0.0_wp )  THEN
1628          dt_dots = MIN( dt_run_control, dt_dopr )
1629       ELSE
1630          dt_dots = MIN( dt_run_control, dt_averaging_input_pr )
1631       ENDIF
1632    ENDIF
1633
1634!
1635!-- Check the sample rate for averaging (first for 3d-data, then for profiles)
1636    IF ( dt_averaging_input > averaging_interval )  THEN
1637       WRITE( message_string, * )  'dt_averaging_input = ',                    &
1638                dt_averaging_input, ' must be <= averaging_interval = ',       &
1639                averaging_interval
1640       CALL message( 'check_parameters', 'PA0088', 1, 2, 0, 6, 0 )
1641    ENDIF
1642
1643    IF ( dt_averaging_input_pr > averaging_interval_pr )  THEN
1644       WRITE( message_string, * )  'dt_averaging_input_pr = ',                 &
1645                dt_averaging_input_pr, ' must be <= averaging_interval_pr = ', &
1646                averaging_interval_pr
1647       CALL message( 'check_parameters', 'PA0089', 1, 2, 0, 6, 0 )
1648    ENDIF
1649
1650!
1651!-- Determine the number of output profiles and check whether they are
1652!-- permissible
1653    DO  WHILE ( data_output_pr(dopr_n+1) /= '          ' )
1654
1655       dopr_n = dopr_n + 1
1656       i = dopr_n
1657
1658!
1659!--    Determine internal profile number (for hom, homs)
1660!--    and store height levels
1661       SELECT CASE ( TRIM( data_output_pr(i) ) )
1662
1663          CASE ( 'u', '#u' )
1664             dopr_index(i) = 1
1665             dopr_unit(i)  = 'm/s'
1666             hom(:,2,1,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1667             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1668                dopr_initial_index(i) = 5
1669                hom(:,2,5,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1670                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1671             ENDIF
1672
1673          CASE ( 'v', '#v' )
1674             dopr_index(i) = 2
1675             dopr_unit(i)  = 'm/s'
1676             hom(:,2,2,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1677             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1678                dopr_initial_index(i) = 6
1679                hom(:,2,6,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1680                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1681             ENDIF
1682
1683          CASE ( 'w' )
1684             dopr_index(i) = 3
1685             dopr_unit(i)  = 'm/s'
1686             hom(:,2,3,:)  = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1687
1688          CASE ( 'theta', '#theta' )
1689             IF ( .NOT. bulk_cloud_model ) THEN
1690                dopr_index(i) = 4
1691                dopr_unit(i)  = 'K'
1692                hom(:,2,4,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1693                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1694                   dopr_initial_index(i) = 7
1695                   hom(:,2,7,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1696                   hom(nzb,2,7,:)        = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
1697                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1698                ENDIF
1699             ELSE
1700                dopr_index(i) = 43
1701                dopr_unit(i)  = 'K'
1702                hom(:,2,43,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1703                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1704                   dopr_initial_index(i) = 28
1705                   hom(:,2,28,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1706                   hom(nzb,2,28,:)       = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
1707                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1708                ENDIF
1709             ENDIF
1710
1711          CASE ( 'e', '#e' )
1712             dopr_index(i)  = 8
1713             dopr_unit(i)   = 'm2/s2'
1714             hom(:,2,8,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1715             hom(nzb,2,8,:) = 0.0_wp
1716             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1717                dopr_initial_index(i) = 8
1718                hom(:,2,8,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1719                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1720             ENDIF
1721
1722          CASE ( 'km', '#km' )
1723             dopr_index(i)  = 9
1724             dopr_unit(i)   = 'm2/s'
1725             hom(:,2,9,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1726             hom(nzb,2,9,:) = 0.0_wp
1727             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1728                dopr_initial_index(i) = 23
1729                hom(:,2,23,:)         = hom(:,2,9,:)
1730                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1731             ENDIF
1732
1733          CASE ( 'kh', '#kh' )
1734             dopr_index(i)   = 10
1735             dopr_unit(i)    = 'm2/s'
1736             hom(:,2,10,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1737             hom(nzb,2,10,:) = 0.0_wp
1738             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1739                dopr_initial_index(i) = 24
1740                hom(:,2,24,:)         = hom(:,2,10,:)
1741                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1742             ENDIF
1743
1744          CASE ( 'l', '#l' )
1745             dopr_index(i)   = 11
1746             dopr_unit(i)    = 'm'
1747             hom(:,2,11,:)   = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1748             hom(nzb,2,11,:) = 0.0_wp
1749             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1750                dopr_initial_index(i) = 25
1751                hom(:,2,25,:)         = hom(:,2,11,:)
1752                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1753             ENDIF
1754
1755          CASE ( 'w"u"' )
1756             dopr_index(i) = 12
1757             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
1758             hom(:,2,12,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1759             IF ( constant_flux_layer )  hom(nzb,2,12,:) = zu(1)
1760
1761          CASE ( 'w*u*' )
1762             dopr_index(i) = 13
1763             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
1764             hom(:,2,13,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1765
1766          CASE ( 'w"v"' )
1767             dopr_index(i) = 14
1768             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
1769             hom(:,2,14,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1770             IF ( constant_flux_layer )  hom(nzb,2,14,:) = zu(1)
1771
1772          CASE ( 'w*v*' )
1773             dopr_index(i) = 15
1774             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
1775             hom(:,2,15,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1776
1777          CASE ( 'w"theta"' )
1778             dopr_index(i) = 16
1779             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
1780             hom(:,2,16,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1781
1782          CASE ( 'w*theta*' )
1783             dopr_index(i) = 17
1784             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
1785             hom(:,2,17,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1786
1787          CASE ( 'wtheta' )
1788             dopr_index(i) = 18
1789             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
1790             hom(:,2,18,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1791
1792          CASE ( 'wu' )
1793             dopr_index(i) = 19
1794             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
1795             hom(:,2,19,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1796             IF ( constant_flux_layer )  hom(nzb,2,19,:) = zu(1)
1797
1798          CASE ( 'wv' )
1799             dopr_index(i) = 20
1800             dopr_unit(i)  = TRIM ( momentumflux_output_unit )
1801             hom(:,2,20,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1802             IF ( constant_flux_layer )  hom(nzb,2,20,:) = zu(1)
1803
1804          CASE ( 'w*theta*BC' )
1805             dopr_index(i) = 21
1806             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
1807             hom(:,2,21,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1808
1809          CASE ( 'wthetaBC' )
1810             dopr_index(i) = 22
1811             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
1812             hom(:,2,22,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1813
1814          CASE ( 'u*2' )
1815             dopr_index(i) = 30
1816             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1817             hom(:,2,30,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1818
1819          CASE ( 'v*2' )
1820             dopr_index(i) = 31
1821             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1822             hom(:,2,31,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1823
1824          CASE ( 'w*2' )
1825             dopr_index(i) = 32
1826             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1827             hom(:,2,32,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1828
1829          CASE ( 'theta*2' )
1830             dopr_index(i) = 33
1831             dopr_unit(i)  = 'K2'
1832             hom(:,2,33,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1833
1834          CASE ( 'e*' )
1835             dopr_index(i) = 34
1836             dopr_unit(i)  = 'm2/s2'
1837             hom(:,2,34,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1838
1839          CASE ( 'w*2theta*' )
1840             dopr_index(i) = 35
1841             dopr_unit(i)  = 'K m2/s2'
1842             hom(:,2,35,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1843
1844          CASE ( 'w*theta*2' )
1845             dopr_index(i) = 36
1846             dopr_unit(i)  = 'K2 m/s'
1847             hom(:,2,36,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1848
1849          CASE ( 'w*e*' )
1850             dopr_index(i) = 37
1851             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
1852             hom(:,2,37,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1853
1854          CASE ( 'w*3' )
1855             dopr_index(i) = 38
1856             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
1857             hom(:,2,38,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1858
1859          CASE ( 'Sw' )
1860             dopr_index(i) = 39
1861             dopr_unit(i)  = 'none'
1862             hom(:,2,39,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1863
1864          CASE ( 'p' )
1865             dopr_index(i) = 40
1866             dopr_unit(i)  = 'Pa'
1867             hom(:,2,40,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1868
1869          CASE ( 'q', '#q' )
1870             IF ( .NOT. humidity )  THEN
1871                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
1872                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1873                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
1874                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
1875             ELSE
1876                dopr_index(i) = 41
1877                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
1878                hom(:,2,41,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1879                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1880                   dopr_initial_index(i) = 26
1881                   hom(:,2,26,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1882                   hom(nzb,2,26,:)       = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
1883                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1884                ENDIF
1885             ENDIF
1886
1887          CASE ( 's', '#s' )
1888             IF ( .NOT. passive_scalar )  THEN
1889                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
1890                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1891                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
1892                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
1893             ELSE
1894                dopr_index(i) = 115
1895                dopr_unit(i)  = 'kg/m3'
1896                hom(:,2,115,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1897                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1898                   dopr_initial_index(i) = 121
1899                   hom(:,2,121,:)        = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1900                   hom(nzb,2,121,:)      = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
1901                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1902                ENDIF
1903             ENDIF
1904
1905          CASE ( 'qv', '#qv' )
1906             IF ( .NOT. bulk_cloud_model ) THEN
1907                dopr_index(i) = 41
1908                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
1909                hom(:,2,41,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1910                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1911                   dopr_initial_index(i) = 26
1912                   hom(:,2,26,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1913                   hom(nzb,2,26,:)       = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
1914                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1915                ENDIF
1916             ELSE
1917                dopr_index(i) = 42
1918                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
1919                hom(:,2,42,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1920                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1921                   dopr_initial_index(i) = 27
1922                   hom(:,2,27,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1923                   hom(nzb,2,27,:)       = 0.0_wp   ! because zu(nzb) is negative
1924                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1925                ENDIF
1926             ENDIF
1927
1928          CASE ( 'thetal', '#thetal' )
1929             IF ( .NOT. bulk_cloud_model ) THEN
1930                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
1931                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1932                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE.'
1933                CALL message( 'check_parameters', 'PA0094', 1, 2, 0, 6, 0 )
1934             ELSE
1935                dopr_index(i) = 4
1936                dopr_unit(i)  = 'K'
1937                hom(:,2,4,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1938                IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1939                   dopr_initial_index(i) = 7
1940                   hom(:,2,7,:)          = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1941                   hom(nzb,2,7,:)        = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
1942                   data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1943                ENDIF
1944             ENDIF
1945
1946          CASE ( 'thetav', '#thetav' )
1947             dopr_index(i) = 44
1948             dopr_unit(i)  = 'K'
1949             hom(:,2,44,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1950             IF ( data_output_pr(i)(1:1) == '#' )  THEN
1951                dopr_initial_index(i) = 29
1952                hom(:,2,29,:)         = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
1953                hom(nzb,2,29,:)       = 0.0_wp    ! because zu(nzb) is negative
1954                data_output_pr(i)     = data_output_pr(i)(2:)
1955             ENDIF
1956
1957          CASE ( 'w"thetav"' )
1958             dopr_index(i) = 45
1959             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
1960             hom(:,2,45,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1961
1962          CASE ( 'w*thetav*' )
1963             dopr_index(i) = 46
1964             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
1965             hom(:,2,46,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1966
1967          CASE ( 'wthetav' )
1968             dopr_index(i) = 47
1969             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
1970             hom(:,2,47,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1971
1972          CASE ( 'w"q"' )
1973             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
1974                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
1975                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1976                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
1977                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
1978             ELSE
1979                dopr_index(i) = 48
1980                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
1981                hom(:,2,48,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1982             ENDIF
1983
1984          CASE ( 'w*q*' )
1985             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
1986                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
1987                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
1988                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
1989                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
1990             ELSE
1991                dopr_index(i) = 49
1992                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
1993                hom(:,2,49,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
1994             ENDIF
1995
1996          CASE ( 'wq' )
1997             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
1998                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
1999                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2000                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
2001                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
2002             ELSE
2003                dopr_index(i) = 50
2004                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
2005                hom(:,2,50,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2006             ENDIF
2007
2008          CASE ( 'w"s"' )
2009             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2010                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2011                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2012                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
2013                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
2014             ELSE
2015                dopr_index(i) = 117
2016                dopr_unit(i)  = 'kg/m3 m/s'
2017                hom(:,2,117,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2018             ENDIF
2019
2020          CASE ( 'w*s*' )
2021             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2022                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2023                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2024                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
2025                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
2026             ELSE
2027                dopr_index(i) = 114
2028                dopr_unit(i)  = 'kg/m3 m/s'
2029                hom(:,2,114,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2030             ENDIF
2031
2032          CASE ( 'ws' )
2033             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2034                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2035                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2036                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
2037                CALL message( 'check_parameters', 'PA0093', 1, 2, 0, 6, 0 )
2038             ELSE
2039                dopr_index(i) = 118
2040                dopr_unit(i)  = 'kg/m3 m/s'
2041                hom(:,2,118,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2042             ENDIF
2043
2044          CASE ( 'w"qv"' )
2045             IF ( humidity  .AND.  .NOT.  bulk_cloud_model )  THEN
2046                dopr_index(i) = 48
2047                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
2048                hom(:,2,48,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2049             ELSEIF ( humidity  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
2050                dopr_index(i) = 51
2051                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
2052                hom(:,2,51,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2053             ELSE
2054                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2055                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2056                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE. ' // &
2057                                 'and humidity = .FALSE.'
2058                CALL message( 'check_parameters', 'PA0095', 1, 2, 0, 6, 0 )
2059             ENDIF
2060
2061          CASE ( 'w*qv*' )
2062             IF ( humidity  .AND.  .NOT. bulk_cloud_model )  THEN
2063                dopr_index(i) = 49
2064                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
2065                hom(:,2,49,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2066             ELSEIF( humidity .AND. bulk_cloud_model ) THEN
2067                dopr_index(i) = 52
2068                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
2069                hom(:,2,52,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2070             ELSE
2071                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2072                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2073                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE. ' // &
2074                                 'and humidity = .FALSE.'
2075                CALL message( 'check_parameters', 'PA0095', 1, 2, 0, 6, 0 )
2076             ENDIF
2077
2078          CASE ( 'wqv' )
2079             IF ( humidity  .AND.  .NOT.  bulk_cloud_model )  THEN
2080                dopr_index(i) = 50
2081                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
2082                hom(:,2,50,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2083             ELSEIF ( humidity  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
2084                dopr_index(i) = 53
2085                dopr_unit(i)  = TRIM ( waterflux_output_unit )
2086                hom(:,2,53,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2087             ELSE
2088                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2089                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2090                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE. ' // &
2091                                 'and humidity = .FALSE.'
2092                CALL message( 'check_parameters', 'PA0095', 1, 2, 0, 6, 0 )
2093             ENDIF
2094
2095          CASE ( 'ql' )
2096             IF (  .NOT.  bulk_cloud_model  .AND.  .NOT.  cloud_droplets )  THEN
2097                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2098                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2099                                 'lemented for bulk_cloud_model = .FALSE. ' // &
2100                                 'and cloud_droplets = .FALSE.'
2101                CALL message( 'check_parameters', 'PA0096', 1, 2, 0, 6, 0 )
2102             ELSE
2103                dopr_index(i) = 54
2104                dopr_unit(i)  = 'kg/kg'
2105                hom(:,2,54,:)  = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2106             ENDIF
2107
2108          CASE ( 'w*u*u*:dz' )
2109             dopr_index(i) = 55
2110             dopr_unit(i)  = 'm2/s3'
2111             hom(:,2,55,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2112
2113          CASE ( 'w*p*:dz' )
2114             dopr_index(i) = 56
2115             dopr_unit(i)  = 'm2/s3'
2116             hom(:,2,56,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2117
2118          CASE ( 'w"e:dz' )
2119             dopr_index(i) = 57
2120             dopr_unit(i)  = 'm2/s3'
2121             hom(:,2,57,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2122
2123          CASE ( 'u"theta"' )
2124             dopr_index(i) = 58
2125             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
2126             hom(:,2,58,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2127
2128          CASE ( 'u*theta*' )
2129             dopr_index(i) = 59
2130             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
2131             hom(:,2,59,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2132
2133          CASE ( 'utheta_t' )
2134             dopr_index(i) = 60
2135             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
2136             hom(:,2,60,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2137
2138          CASE ( 'v"theta"' )
2139             dopr_index(i) = 61
2140             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
2141             hom(:,2,61,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2142
2143          CASE ( 'v*theta*' )
2144             dopr_index(i) = 62
2145             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
2146             hom(:,2,62,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2147
2148          CASE ( 'vtheta_t' )
2149             dopr_index(i) = 63
2150             dopr_unit(i)  = TRIM ( heatflux_output_unit )
2151             hom(:,2,63,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2152
2153          CASE ( 'w*p*' )
2154             dopr_index(i) = 68
2155             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
2156             hom(:,2,68,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2157
2158          CASE ( 'w"e' )
2159             dopr_index(i) = 69
2160             dopr_unit(i)  = 'm3/s3'
2161             hom(:,2,69,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2162
2163          CASE ( 'q*2' )
2164             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
2165                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2166                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2167                                 'lemented for humidity = .FALSE.'
2168                CALL message( 'check_parameters', 'PA0092', 1, 2, 0, 6, 0 )
2169             ELSE
2170                dopr_index(i) = 70
2171                dopr_unit(i)  = 'kg2/kg2'
2172                hom(:,2,70,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2173             ENDIF
2174
2175          CASE ( 'hyp' )
2176             dopr_index(i) = 72
2177             dopr_unit(i)  = 'hPa'
2178             hom(:,2,72,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2179
2180          CASE ( 'rho' )
2181             dopr_index(i)  = 119
2182             dopr_unit(i)   = 'kg/m3'
2183             hom(:,2,119,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2184
2185          CASE ( 'rho_zw' )
2186             dopr_index(i)  = 120
2187             dopr_unit(i)   = 'kg/m3'
2188             hom(:,2,120,:) = SPREAD( zw, 2, statistic_regions+1 )
2189
2190          CASE ( 'ug' )
2191             dopr_index(i) = 78
2192             dopr_unit(i)  = 'm/s'
2193             hom(:,2,78,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2194
2195          CASE ( 'vg' )
2196             dopr_index(i) = 79
2197             dopr_unit(i)  = 'm/s'
2198             hom(:,2,79,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2199
2200          CASE ( 'w_subs' )
2201             IF (  .NOT.  large_scale_subsidence )  THEN
2202                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2203                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2204                                 'lemented for large_scale_subsidence = .FALSE.'
2205                CALL message( 'check_parameters', 'PA0382', 1, 2, 0, 6, 0 )
2206             ELSE
2207                dopr_index(i) = 80
2208                dopr_unit(i)  = 'm/s'
2209                hom(:,2,80,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2210             ENDIF
2211
2212          CASE ( 's*2' )
2213             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2214                message_string = 'data_output_pr = ' //                        &
2215                                 TRIM( data_output_pr(i) ) // ' is not imp' // &
2216                                 'lemented for passive_scalar = .FALSE.'
2217                CALL message( 'check_parameters', 'PA0185', 1, 2, 0, 6, 0 )
2218             ELSE
2219                dopr_index(i) = 116
2220                dopr_unit(i)  = 'kg2/m6'
2221                hom(:,2,116,:) = SPREAD( zu, 2, statistic_regions+1 )
2222             ENDIF
2223
2224          CASE DEFAULT
2225             unit = 'illegal'
2226!
2227!--          Check for other modules
2228             CALL module_interface_check_data_output_pr( data_output_pr(i), i, &
2229                                                         unit, dopr_unit(i) )
2230
2231!
2232!--          No valid quantity found
2233             IF ( unit == 'illegal' )  THEN
2234                IF ( data_output_pr_user(1) /= ' ' )  THEN
2235                   message_string = 'illegal value for data_output_pr or ' //  &
2236                                    'data_output_pr_user = "' //               &
2237                                    TRIM( data_output_pr(i) ) // '"'
2238                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0097', 1, 2, 0, 6, 0 )
2239                ELSE
2240                   message_string = 'illegal value for data_output_pr = "' //  &
2241                                    TRIM( data_output_pr(i) ) // '"'
2242                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0098', 1, 2, 0, 6, 0 )
2243                ENDIF
2244             ENDIF
2245
2246       END SELECT
2247
2248    ENDDO
2249
2250
2251!
2252!-- Append user-defined data output variables to the standard data output
2253    IF ( data_output_user(1) /= ' ' )  THEN
2254       i = 1
2255       DO  WHILE ( data_output(i) /= ' '  .AND.  i <= 500 )
2256          i = i + 1
2257       ENDDO
2258       j = 1
2259       DO  WHILE ( data_output_user(j) /= ' '  .AND.  j <= 500 )
2260          IF ( i > 500 )  THEN
2261             message_string = 'number of output quantitities given by data' // &
2262                '_output and data_output_user exceeds the limit of 500'
2263             CALL message( 'check_parameters', 'PA0102', 1, 2, 0, 6, 0 )
2264          ENDIF
2265          data_output(i) = data_output_user(j)
2266          i = i + 1
2267          j = j + 1
2268       ENDDO
2269    ENDIF
2270
2271!
2272!-- Check and set steering parameters for 2d/3d data output and averaging
2273    i   = 1
2274    DO  WHILE ( data_output(i) /= ' '  .AND.  i <= 500 )
2275!
2276!--    Check for data averaging
2277       ilen = LEN_TRIM( data_output(i) )
2278       j = 0                                                 ! no data averaging
2279       IF ( ilen > 3 )  THEN
2280          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_av' )  THEN
2281             j = 1                                           ! data averaging
2282             data_output(i) = data_output(i)(1:ilen-3)
2283          ENDIF
2284       ENDIF
2285!
2286!--    Check for cross section or volume data
2287       ilen = LEN_TRIM( data_output(i) )
2288       k = 0                                                   ! 3d data
2289       var = data_output(i)(1:ilen)
2290       IF ( ilen > 3 )  THEN
2291          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xy'  .OR.                      &
2292               data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xz'  .OR.                      &
2293               data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_yz' )  THEN
2294             k = 1                                             ! 2d data
2295             var = data_output(i)(1:ilen-3)
2296          ENDIF
2297       ENDIF
2298
2299!
2300!--    Check for allowed value and set units
2301       SELECT CASE ( TRIM( var ) )
2302
2303          CASE ( 'e' )
2304             IF ( constant_diffusion )  THEN
2305                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2306                                 'res constant_diffusion = .FALSE.'
2307                CALL message( 'check_parameters', 'PA0103', 1, 2, 0, 6, 0 )
2308             ENDIF
2309             unit = 'm2/s2'
2310
2311          CASE ( 'thetal' )
2312             IF (  .NOT.  bulk_cloud_model )  THEN
2313                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2314                         'res bulk_cloud_model = .TRUE.'
2315                CALL message( 'check_parameters', 'PA0108', 1, 2, 0, 6, 0 )
2316             ENDIF
2317             unit = 'K'
2318
2319          CASE ( 'pc', 'pr' )
2320             IF (  .NOT.  particle_advection )  THEN
2321                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requir' // &
2322                   'es a "particle_parameters"-NAMELIST in the parameter ' //  &
2323                   'file (PARIN)'
2324                CALL message( 'check_parameters', 'PA0104', 1, 2, 0, 6, 0 )
2325             ENDIF
2326             IF ( TRIM( var ) == 'pc' )  unit = 'number'
2327             IF ( TRIM( var ) == 'pr' )  unit = 'm'
2328
2329          CASE ( 'q', 'thetav' )
2330             IF (  .NOT.  humidity )  THEN
2331                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2332                                 'res humidity = .TRUE.'
2333                CALL message( 'check_parameters', 'PA0105', 1, 2, 0, 6, 0 )
2334             ENDIF
2335             IF ( TRIM( var ) == 'q'   )  unit = 'kg/kg'
2336             IF ( TRIM( var ) == 'thetav' )  unit = 'K'
2337
2338          CASE ( 'ql' )
2339             IF ( .NOT.  ( bulk_cloud_model  .OR.  cloud_droplets ) )  THEN
2340                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2341                      'res bulk_cloud_model = .TRUE. or cloud_droplets = .TRUE.'
2342                CALL message( 'check_parameters', 'PA0106', 1, 2, 0, 6, 0 )
2343             ENDIF
2344             unit = 'kg/kg'
2345
2346          CASE ( 'ql_c', 'ql_v', 'ql_vp' )
2347             IF (  .NOT.  cloud_droplets )  THEN
2348                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2349                                 'res cloud_droplets = .TRUE.'
2350                CALL message( 'check_parameters', 'PA0107', 1, 2, 0, 6, 0 )
2351             ENDIF
2352             IF ( TRIM( var ) == 'ql_c'  )  unit = 'kg/kg'
2353             IF ( TRIM( var ) == 'ql_v'  )  unit = 'm3'
2354             IF ( TRIM( var ) == 'ql_vp' )  unit = 'none'
2355
2356          CASE ( 'qv' )
2357             IF (  .NOT.  bulk_cloud_model )  THEN
2358                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2359                                 'res bulk_cloud_model = .TRUE.'
2360                CALL message( 'check_parameters', 'PA0108', 1, 2, 0, 6, 0 )
2361             ENDIF
2362             unit = 'kg/kg'
2363
2364          CASE ( 's' )
2365             IF (  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2366                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2367                                 'res passive_scalar = .TRUE.'
2368                CALL message( 'check_parameters', 'PA0110', 1, 2, 0, 6, 0 )
2369             ENDIF
2370             unit = 'kg/m3'
2371
2372          CASE ( 'p', 'theta', 'u', 'v', 'w' )
2373             IF ( TRIM( var ) == 'p'  )  unit = 'Pa'
2374             IF ( TRIM( var ) == 'theta' )  unit = 'K'
2375             IF ( TRIM( var ) == 'u'  )  unit = 'm/s'
2376             IF ( TRIM( var ) == 'v'  )  unit = 'm/s'
2377             IF ( TRIM( var ) == 'w'  )  unit = 'm/s'
2378             CONTINUE
2379
2380          CASE ( 'ghf*', 'lwp*', 'ol*', 'qsws*', 'r_a*',                       &
2381                 'shf*', 'ssws*', 't*', 'theta_2m*', 'tsurf*', 'us*',          &
2382                 'z0*', 'z0h*', 'z0q*' )
2383             IF ( k == 0  .OR.  data_output(i)(ilen-2:ilen) /= '_xy' )  THEN
2384                message_string = 'illegal value for data_output: "' //         &
2385                                 TRIM( var ) // '" & only 2d-horizontal ' //   &
2386                                 'cross sections are allowed for this value'
2387                CALL message( 'check_parameters', 'PA0111', 1, 2, 0, 6, 0 )
2388             ENDIF
2389
2390             IF ( TRIM( var ) == 'lwp*'  .AND.  .NOT. bulk_cloud_model )  THEN
2391                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2392                                 'res bulk_cloud_model = .TRUE.'
2393                CALL message( 'check_parameters', 'PA0108', 1, 2, 0, 6, 0 )
2394             ENDIF
2395             IF ( TRIM( var ) == 'qsws*'  .AND.  .NOT.  humidity )  THEN
2396                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2397                                 'res humidity = .TRUE.'
2398                CALL message( 'check_parameters', 'PA0322', 1, 2, 0, 6, 0 )
2399             ENDIF
2400
2401             IF ( TRIM( var ) == 'ghf*'  .AND.  .NOT.  land_surface )  THEN
2402                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2403                                 'res land_surface = .TRUE.'
2404                CALL message( 'check_parameters', 'PA0404', 1, 2, 0, 6, 0 )
2405             ENDIF
2406
2407             IF ( ( TRIM( var ) == 'r_a*' .OR.  TRIM( var ) == 'ghf*' )        &
2408                 .AND.  .NOT.  land_surface  .AND.  .NOT.  urban_surface )     &         
2409             THEN
2410                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2411                                 'res land_surface = .TRUE. or ' //            &
2412                                 'urban_surface = .TRUE.'
2413                CALL message( 'check_parameters', 'PA0404', 1, 2, 0, 6, 0 )
2414             ENDIF
2415             
2416             IF ( TRIM( var ) == 'ssws*'  .AND.  .NOT.  passive_scalar )  THEN
2417                message_string = 'output of "' // TRIM( var ) // '" requi' //  &
2418                                 'res passive_scalar = .TRUE.'
2419                CALL message( 'check_parameters', 'PA0361', 1, 2, 0, 6, 0 )
2420             ENDIF
2421!
2422!--          Activate calculation of 2m temperature if output is requested
2423             IF ( TRIM( var ) == 'theta_2m*' )  THEN
2424                do_output_at_2m = .TRUE.
2425                unit = 'K'
2426             ENDIF
2427
2428             IF ( TRIM( var ) == 'ghf*'   )  unit = 'W/m2'
2429             IF ( TRIM( var ) == 'lwp*'   )  unit = 'kg/m2'
2430             IF ( TRIM( var ) == 'ol*'    )  unit = 'm'
2431             IF ( TRIM( var ) == 'qsws*'  )  unit = 'kgm/kgs'
2432             IF ( TRIM( var ) == 'r_a*'   )  unit = 's/m'
2433             IF ( TRIM( var ) == 'shf*'   )  unit = 'K*m/s'
2434             IF ( TRIM( var ) == 'ssws*'  )  unit = 'kg/m2*s'
2435             IF ( TRIM( var ) == 't*'     )  unit = 'K'
2436             IF ( TRIM( var ) == 'tsurf*' )  unit = 'K'
2437             IF ( TRIM( var ) == 'us*'    )  unit = 'm/s'
2438             IF ( TRIM( var ) == 'z0*'    )  unit = 'm'
2439             IF ( TRIM( var ) == 'z0h*'   )  unit = 'm'
2440!
2441!--          Output of surface latent and sensible heat flux will be in W/m2
2442!--          in case of natural- and urban-type surfaces, even if
2443!--          flux_output_mode is set to kinematic units.
2444             IF ( land_surface  .OR.  urban_surface )  THEN
2445                IF ( TRIM( var ) == 'shf*'   )  unit = 'W/m2'
2446                IF ( TRIM( var ) == 'qsws*'  )  unit = 'W/m2'
2447             ENDIF
2448
2449          CASE DEFAULT
2450!
2451!--          Check for other modules
2452             CALL module_interface_check_data_output( var, unit, i, j, ilen, k )
2453
2454             IF ( unit == 'illegal' )  THEN
2455                IF ( data_output_user(1) /= ' ' )  THEN
2456                   message_string = 'illegal value for data_output or ' //     &
2457                         'data_output_user = "' // TRIM( data_output(i) ) // '"'
2458                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0114', 1, 2, 0, 6, 0 )
2459                ELSE
2460                   message_string = 'illegal value for data_output = "' //     &
2461                                    TRIM( data_output(i) ) // '"'
2462                   CALL message( 'check_parameters', 'PA0115', 1, 2, 0, 6, 0 )
2463                ENDIF
2464             ENDIF
2465
2466       END SELECT
2467!
2468!--    Set the internal steering parameters appropriately
2469       IF ( k == 0 )  THEN
2470          do3d_no(j)              = do3d_no(j) + 1
2471          do3d(j,do3d_no(j))      = data_output(i)
2472          do3d_unit(j,do3d_no(j)) = unit
2473       ELSE
2474          do2d_no(j)              = do2d_no(j) + 1
2475          do2d(j,do2d_no(j))      = data_output(i)
2476          do2d_unit(j,do2d_no(j)) = unit
2477          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xy' )  THEN
2478             data_output_xy(j) = .TRUE.
2479          ENDIF
2480          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_xz' )  THEN
2481             data_output_xz(j) = .TRUE.
2482          ENDIF
2483          IF ( data_output(i)(ilen-2:ilen) == '_yz' )  THEN
2484             data_output_yz(j) = .TRUE.
2485          ENDIF
2486       ENDIF
2487
2488       IF ( j == 1 )  THEN
2489!
2490!--       Check, if variable is already subject to averaging
2491          found = .FALSE.
2492          DO  k = 1, doav_n
2493             IF ( TRIM( doav(k) ) == TRIM( var ) )  found = .TRUE.
2494          ENDDO
2495
2496          IF ( .NOT. found )  THEN
2497             doav_n = doav_n + 1
2498             doav(doav_n) = var
2499          ENDIF
2500       ENDIF
2501
2502       i = i + 1
2503    ENDDO
2504
2505!
2506!-- Averaged 2d or 3d output requires that an averaging interval has been set
2507    IF ( doav_n > 0  .AND.  averaging_interval == 0.0_wp )  THEN
2508       WRITE( message_string, * )  'output of averaged quantity "',            &
2509                                   TRIM( doav(1) ), '_av" requires to set a ', &
2510                                   'non-zero averaging interval'
2511       CALL message( 'check_parameters', 'PA0323', 1, 2, 0, 6, 0 )
2512    ENDIF
2513
2514!
2515!-- Check sectional planes and store them in one shared array
2516    IF ( ANY( section_xy > nz + 1 ) )  THEN
2517       WRITE( message_string, * )  'section_xy must be <= nz + 1 = ', nz + 1
2518       CALL message( 'check_parameters', 'PA0319', 1, 2, 0, 6, 0 )
2519    ENDIF
2520    IF ( ANY( section_xz > ny + 1 ) )  THEN
2521       WRITE( message_string, * )  'section_xz must be <= ny + 1 = ', ny + 1
2522       CALL message( 'check_parameters', 'PA0320', 1, 2, 0, 6, 0 )
2523    ENDIF
2524    IF ( ANY( section_yz > nx + 1 ) )  THEN
2525       WRITE( message_string, * )  'section_yz must be <= nx + 1 = ', nx + 1
2526       CALL message( 'check_parameters', 'PA0321', 1, 2, 0, 6, 0 )
2527    ENDIF
2528    section(:,1) = section_xy
2529    section(:,2) = section_xz
2530    section(:,3) = section_yz
2531
2532    IF ( ANY( data_output_xy ) .AND. .NOT. ANY( section(:,1) /= -9999 ) )  THEN
2533       WRITE( message_string, * )  'section_xy not defined for requested '  // &
2534                                   'xy-cross section output.&At least one ' // &
2535                                   'cross section must be given.'
2536       CALL message( 'check_parameters', 'PA0681', 1, 2, 0, 6, 0 )
2537    ENDIF
2538    IF ( ANY( data_output_xz ) .AND. .NOT. ANY( section(:,2) /= -9999 ) )  THEN
2539       WRITE( message_string, * )  'section_xz not defined for requested '  // &
2540                                   'xz-cross section output.&At least one ' // &
2541                                   'cross section must be given.'
2542       CALL message( 'check_parameters', 'PA0681', 1, 2, 0, 6, 0 )
2543    ENDIF
2544    IF ( ANY( data_output_yz ) .AND. .NOT. ANY( section(:,3) /= -9999 ) )  THEN
2545       WRITE( message_string, * )  'section_yz not defined for requested '  // &
2546                                   'yz-cross section output.&At least one ' // &
2547                                   'cross section must be given.'
2548       CALL message( 'check_parameters', 'PA0681', 1, 2, 0, 6, 0 )
2549    ENDIF
2550!
2551!-- Upper plot limit for 3D arrays
2552    IF ( nz_do3d == -9999 )  nz_do3d = nzt + 1
2553
2554!
2555!-- Set output format string (used in header)
2556    SELECT CASE ( netcdf_data_format )
2557       CASE ( 1 )
2558          netcdf_data_format_string = 'netCDF classic'
2559       CASE ( 2 )
2560          netcdf_data_format_string = 'netCDF 64bit offset'
2561       CASE ( 3 )
2562          netcdf_data_format_string = 'netCDF4/HDF5'
2563       CASE ( 4 )
2564          netcdf_data_format_string = 'netCDF4/HDF5 classic'
2565       CASE ( 5 )
2566          netcdf_data_format_string = 'parallel netCDF4/HDF5'
2567       CASE ( 6 )
2568          netcdf_data_format_string = 'parallel netCDF4/HDF5 classic'
2569
2570    END SELECT
2571
2572!
2573!-- Check mask conditions
2574    DO mid = 1, max_masks
2575       IF ( data_output_masks(mid,1) /= ' '  .OR.                              &
2576            data_output_masks_user(mid,1) /= ' ' ) THEN
2577          masks = masks + 1
2578       ENDIF
2579    ENDDO
2580
2581    IF ( masks < 0  .OR.  masks > max_masks )  THEN
2582       WRITE( message_string, * )  'illegal value: masks must be >= 0 and ',   &
2583            '<= ', max_masks, ' (=max_masks)'
2584       CALL message( 'check_parameters', 'PA0325', 1, 2, 0, 6, 0 )
2585    ENDIF
2586    IF ( masks > 0 )  THEN
2587       mask_scale(1) = mask_scale_x
2588       mask_scale(2) = mask_scale_y
2589       mask_scale(3) = mask_scale_z
2590       IF ( ANY( mask_scale <= 0.0_wp ) )  THEN
2591          WRITE( message_string, * )                                           &
2592               'illegal value: mask_scale_x, mask_scale_y and mask_scale_z',   &
2593               'must be > 0.0'
2594          CALL message( 'check_parameters', 'PA0326', 1, 2, 0, 6, 0 )
2595       ENDIF
2596!
2597!--    Generate masks for masked data output
2598!--    Parallel netcdf output is not tested so far for masked data, hence
2599!--    netcdf_data_format is switched back to non-parallel output.
2600       netcdf_data_format_save = netcdf_data_format
2601       IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2602          IF ( netcdf_data_format == 5 ) netcdf_data_format = 3
2603          IF ( netcdf_data_format == 6 ) netcdf_data_format = 4
2604          message_string = 'netCDF file formats '//                            &
2605                           '5 (parallel netCDF 4) and ' //                     &
2606                           '6 (parallel netCDF 4 Classic model) '//            &
2607                           '& are currently not supported (not yet tested) ' //&
2608                           'for masked data. &Using respective non-parallel' //&
2609                           ' output for masked data.'
2610          CALL message( 'check_parameters', 'PA0383', 0, 0, 0, 6, 0 )
2611       ENDIF
2612       CALL init_masks
2613       netcdf_data_format = netcdf_data_format_save
2614    ENDIF
2615
2616!
2617!-- Check the NetCDF data format
2618    IF ( netcdf_data_format > 2 )  THEN
2619#if defined( __netcdf4 )
2620       CONTINUE
2621#else
2622       message_string = 'netCDF: netCDF4 format requested but no ' //          &
2623                        'cpp-directive __netcdf4 given & switch '  //          &
2624                        'back to 64-bit offset format'
2625       CALL message( 'check_parameters', 'PA0171', 0, 1, 0, 6, 0 )
2626       netcdf_data_format = 2
2627#endif
2628    ENDIF
2629    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2630#if defined( __netcdf4 ) && defined( __netcdf4_parallel )
2631       CONTINUE
2632#else
2633       message_string = 'netCDF: netCDF4 parallel output requested but no ' // &
2634                        'cpp-directive __netcdf4_parallel given & switch '   //&
2635                        'back to netCDF4 non-parallel output'
2636       CALL message( 'check_parameters', 'PA0099', 0, 1, 0, 6, 0 )
2637       netcdf_data_format = netcdf_data_format - 2
2638#endif
2639    ENDIF
2640
2641!
2642!-- Calculate fixed number of output time levels for parallel netcdf output.
2643!-- The time dimension has to be defined as limited for parallel output,
2644!-- because otherwise the I/O performance drops significantly.
2645    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2646
2647!
2648!--    Check if any of the follwoing data output interval is 0.0s, which is
2649!--    not allowed for parallel output.
2650       CALL check_dt_do( dt_do3d,           'dt_do3d'           )
2651       CALL check_dt_do( dt_do2d_xy,        'dt_do2d_xy'        )
2652       CALL check_dt_do( dt_do2d_xz,        'dt_do2d_xz'        )
2653       CALL check_dt_do( dt_do2d_yz,        'dt_do2d_yz'        )
2654       CALL check_dt_do( dt_data_output_av, 'dt_data_output_av' )
2655
2656!--    Set needed time levels (ntdim) to
2657!--    saved time levels + to be saved time levels.
2658       ntdim_3d(0) = do3d_time_count(0) + CEILING(                                    &
2659                     ( end_time - MAX(                                                &
2660                         MERGE(skip_time_do3d, skip_time_do3d + spinup_time,          &
2661                               data_output_during_spinup ),                           &
2662                         simulated_time_at_begin )                                    &
2663                     ) / dt_do3d )
2664       IF ( do3d_at_begin ) ntdim_3d(0) = ntdim_3d(0) + 1
2665
2666       ntdim_3d(1) = do3d_time_count(1) + CEILING(                                    &
2667                     ( end_time - MAX(                                                &
2668                         MERGE(   skip_time_data_output_av, skip_time_data_output_av  &
2669                                + spinup_time, data_output_during_spinup ),           &
2670                         simulated_time_at_begin )                                    &
2671                     ) / dt_data_output_av )
2672
2673       ntdim_2d_xy(0) = do2d_xy_time_count(0) + CEILING(                              &
2674                        ( end_time - MAX(                                             &
2675                           MERGE(skip_time_do2d_xy, skip_time_do2d_xy + spinup_time,  &
2676                                 data_output_during_spinup ),                         &
2677                           simulated_time_at_begin )                                  &
2678                        ) / dt_do2d_xy )
2679
2680       ntdim_2d_xz(0) = do2d_xz_time_count(0) + CEILING(                              &
2681                        ( end_time - MAX(                                             &
2682                         MERGE(skip_time_do2d_xz, skip_time_do2d_xz + spinup_time,    &
2683                               data_output_during_spinup ),                           &
2684                         simulated_time_at_begin )                                    &
2685                        ) / dt_do2d_xz )
2686
2687       ntdim_2d_yz(0) = do2d_yz_time_count(0) + CEILING(                              &
2688                        ( end_time - MAX(                                             &
2689                         MERGE(skip_time_do2d_yz, skip_time_do2d_yz + spinup_time,    &
2690                               data_output_during_spinup ),                           &
2691                         simulated_time_at_begin )                                    &
2692                        ) / dt_do2d_yz )
2693
2694       IF ( do2d_at_begin )  THEN
2695          ntdim_2d_xy(0) = ntdim_2d_xy(0) + 1
2696          ntdim_2d_xz(0) = ntdim_2d_xz(0) + 1
2697          ntdim_2d_yz(0) = ntdim_2d_yz(0) + 1
2698       ENDIF
2699!
2700!--    Please note, for averaged 2D data skip_time_data_output_av is the relavant
2701!--    output control parameter.
2702       ntdim_2d_xy(1) = do2d_xy_time_count(1) + CEILING(                              &
2703                     ( end_time - MAX( MERGE( skip_time_data_output_av,               &
2704                                              skip_time_data_output_av + spinup_time, &
2705                                              data_output_during_spinup ),            &
2706                                       simulated_time_at_begin )                      &
2707                     ) / dt_data_output_av )
2708
2709       ntdim_2d_xz(1) = do2d_xz_time_count(1) + CEILING(                              &
2710                     ( end_time - MAX( MERGE( skip_time_data_output_av,               &
2711                                              skip_time_data_output_av + spinup_time, &
2712                                              data_output_during_spinup ),            &
2713                                       simulated_time_at_begin )                      &
2714                     ) / dt_data_output_av )
2715
2716       ntdim_2d_yz(1) = do2d_yz_time_count(1) + CEILING(                              &
2717                     ( end_time - MAX( MERGE( skip_time_data_output_av,               &
2718                                              skip_time_data_output_av + spinup_time, &
2719                                              data_output_during_spinup ),            &
2720                                       simulated_time_at_begin )                      &
2721                     ) / dt_data_output_av )
2722
2723    ENDIF
2724
2725!
2726!-- Check, whether a constant diffusion coefficient shall be used
2727    IF ( km_constant /= -1.0_wp )  THEN
2728       IF ( km_constant < 0.0_wp )  THEN
2729          WRITE( message_string, * )  'km_constant = ', km_constant, ' < 0.0'
2730          CALL message( 'check_parameters', 'PA0121', 1, 2, 0, 6, 0 )
2731       ELSE
2732          IF ( prandtl_number < 0.0_wp )  THEN
2733             WRITE( message_string, * )  'prandtl_number = ', prandtl_number,  &
2734                                         ' < 0.0'
2735             CALL message( 'check_parameters', 'PA0122', 1, 2, 0, 6, 0 )
2736          ENDIF
2737          constant_diffusion = .TRUE.
2738
2739          IF ( constant_flux_layer )  THEN
2740             message_string = 'constant_flux_layer is not allowed with fixed ' &
2741                              // 'value of km'
2742             CALL message( 'check_parameters', 'PA0123', 1, 2, 0, 6, 0 )
2743          ENDIF
2744       ENDIF
2745    ENDIF
2746
2747!
2748!-- In case of non-cyclic lateral boundaries and a damping layer for the
2749!-- potential temperature, check the width of the damping layer
2750    IF ( bc_lr /= 'cyclic' ) THEN
2751       IF ( pt_damping_width < 0.0_wp  .OR.                                    &
2752            pt_damping_width > REAL( (nx+1) * dx ) )  THEN
2753          message_string = 'pt_damping_width out of range'
2754          CALL message( 'check_parameters', 'PA0124', 1, 2, 0, 6, 0 )
2755       ENDIF
2756    ENDIF
2757
2758    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
2759       IF ( pt_damping_width < 0.0_wp  .OR.                                    &
2760            pt_damping_width > REAL( (ny+1) * dy ) )  THEN
2761          message_string = 'pt_damping_width out of range'
2762          CALL message( 'check_parameters', 'PA0124', 1, 2, 0, 6, 0 )
2763       ENDIF
2764    ENDIF
2765
2766!
2767!-- Check value range for zeta = z/L
2768    IF ( zeta_min >= zeta_max )  THEN
2769       WRITE( message_string, * )  'zeta_min = ', zeta_min, ' must be less ',  &
2770                                   'than zeta_max = ', zeta_max
2771       CALL message( 'check_parameters', 'PA0125', 1, 2, 0, 6, 0 )
2772    ENDIF
2773
2774!
2775!-- Check random generator
2776    IF ( (random_generator /= 'system-specific'      .AND.                     &
2777          random_generator /= 'random-parallel'   )  .AND.                     &
2778          random_generator /= 'numerical-recipes' )  THEN
2779       message_string = 'unknown random generator: random_generator = "' //    &
2780                        TRIM( random_generator ) // '"'
2781       CALL message( 'check_parameters', 'PA0135', 1, 2, 0, 6, 0 )
2782    ENDIF
2783
2784!
2785!-- Determine upper and lower hight level indices for random perturbations
2786    IF ( disturbance_level_b == -9999999.9_wp )  THEN
2787       IF ( ocean_mode )  THEN
2788          disturbance_level_b     = zu((nzt*2)/3)
2789          disturbance_level_ind_b = ( nzt * 2 ) / 3
2790       ELSE
2791          disturbance_level_b     = zu(nzb+3)
2792          disturbance_level_ind_b = nzb + 3
2793       ENDIF
2794    ELSEIF ( disturbance_level_b < zu(3) )  THEN
2795       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_b = ',                   &
2796                           disturbance_level_b, ' must be >= ', zu(3), '(zu(3))'
2797       CALL message( 'check_parameters', 'PA0126', 1, 2, 0, 6, 0 )
2798    ELSEIF ( disturbance_level_b > zu(nzt-2) )  THEN
2799       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_b = ',                   &
2800                   disturbance_level_b, ' must be <= ', zu(nzt-2), '(zu(nzt-2))'
2801       CALL message( 'check_parameters', 'PA0127', 1, 2, 0, 6, 0 )
2802    ELSE
2803       DO  k = 3, nzt-2
2804          IF ( disturbance_level_b <= zu(k) )  THEN
2805             disturbance_level_ind_b = k
2806             EXIT
2807          ENDIF
2808       ENDDO
2809    ENDIF
2810
2811    IF ( disturbance_level_t == -9999999.9_wp )  THEN
2812       IF ( ocean_mode )  THEN
2813          disturbance_level_t     = zu(nzt-3)
2814          disturbance_level_ind_t = nzt - 3
2815       ELSE
2816          disturbance_level_t     = zu(nzt/3)
2817          disturbance_level_ind_t = nzt / 3
2818       ENDIF
2819    ELSEIF ( disturbance_level_t > zu(nzt-2) )  THEN
2820       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_t = ',                   &
2821                   disturbance_level_t, ' must be <= ', zu(nzt-2), '(zu(nzt-2))'
2822       CALL message( 'check_parameters', 'PA0128', 1, 2, 0, 6, 0 )
2823    ELSEIF ( disturbance_level_t < disturbance_level_b )  THEN
2824       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_t = ',                   &
2825                   disturbance_level_t, ' must be >= disturbance_level_b = ',  &
2826                   disturbance_level_b
2827       CALL message( 'check_parameters', 'PA0129', 1, 2, 0, 6, 0 )
2828    ELSE
2829       DO  k = 3, nzt-2
2830          IF ( disturbance_level_t <= zu(k) )  THEN
2831             disturbance_level_ind_t = k
2832             EXIT
2833          ENDIF
2834       ENDDO
2835    ENDIF
2836
2837!
2838!-- Check again whether the levels determined this way are ok.
2839!-- Error may occur at automatic determination and too few grid points in
2840!-- z-direction.
2841    IF ( disturbance_level_ind_t < disturbance_level_ind_b )  THEN
2842       WRITE( message_string, * )  'disturbance_level_ind_t = ',               &
2843                disturbance_level_ind_t, ' must be >= ',                       &
2844                'disturbance_level_ind_b = ', disturbance_level_ind_b
2845       CALL message( 'check_parameters', 'PA0130', 1, 2, 0, 6, 0 )
2846    ENDIF
2847
2848!
2849!-- Determine the horizontal index range for random perturbations.
2850!-- In case of non-cyclic horizontal boundaries, no perturbations are imposed
2851!-- near the inflow and the perturbation area is further limited to ...(1)
2852!-- after the initial phase of the flow.
2853
2854    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  THEN
2855       IF ( inflow_disturbance_begin == -1 )  THEN
2856          inflow_disturbance_begin = MIN( 10, nx/2 )
2857       ENDIF
2858       IF ( inflow_disturbance_begin < 0  .OR.  inflow_disturbance_begin > nx )&
2859       THEN
2860          message_string = 'inflow_disturbance_begin out of range'
2861          CALL message( 'check_parameters', 'PA0131', 1, 2, 0, 6, 0 )
2862       ENDIF
2863       IF ( inflow_disturbance_end == -1 )  THEN
2864          inflow_disturbance_end = MIN( 100, 3*nx/4 )
2865       ENDIF
2866       IF ( inflow_disturbance_end < 0  .OR.  inflow_disturbance_end > nx )    &
2867       THEN
2868          message_string = 'inflow_disturbance_end out of range'
2869          CALL message( 'check_parameters', 'PA0132', 1, 2, 0, 6, 0 )
2870       ENDIF
2871    ELSEIF ( bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
2872       IF ( inflow_disturbance_begin == -1 )  THEN
2873          inflow_disturbance_begin = MIN( 10, ny/2 )
2874       ENDIF
2875       IF ( inflow_disturbance_begin < 0  .OR.  inflow_disturbance_begin > ny )&
2876       THEN
2877          message_string = 'inflow_disturbance_begin out of range'
2878          CALL message( 'check_parameters', 'PA0131', 1, 2, 0, 6, 0 )
2879       ENDIF
2880       IF ( inflow_disturbance_end == -1 )  THEN
2881          inflow_disturbance_end = MIN( 100, 3*ny/4 )
2882       ENDIF
2883       IF ( inflow_disturbance_end < 0  .OR.  inflow_disturbance_end > ny )    &
2884       THEN
2885          message_string = 'inflow_disturbance_end out of range'
2886          CALL message( 'check_parameters', 'PA0132', 1, 2, 0, 6, 0 )
2887       ENDIF
2888    ENDIF
2889
2890    IF ( random_generator == 'random-parallel' )  THEN
2891       dist_nxl = nxl;  dist_nxr = nxr
2892       dist_nys = nys;  dist_nyn = nyn
2893       IF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
2894          dist_nxr    = MIN( nx - inflow_disturbance_begin, nxr )
2895          dist_nxl(1) = MAX( nx - inflow_disturbance_end, nxl )
2896       ELSEIF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
2897          dist_nxl    = MAX( inflow_disturbance_begin, nxl )
2898          dist_nxr(1) = MIN( inflow_disturbance_end, nxr )
2899       ELSEIF ( bc_lr == 'nested'  .OR.  bc_lr == 'nesting_offline' )  THEN
2900          dist_nxl    = MAX( inflow_disturbance_begin, nxl )
2901          dist_nxr    = MIN( nx - inflow_disturbance_begin, nxr )
2902       ENDIF
2903       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
2904          dist_nyn    = MIN( ny - inflow_disturbance_begin, nyn )
2905          dist_nys(1) = MAX( ny - inflow_disturbance_end, nys )
2906       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
2907          dist_nys    = MAX( inflow_disturbance_begin, nys )
2908          dist_nyn(1) = MIN( inflow_disturbance_end, nyn )
2909       ELSEIF ( bc_ns == 'nested'  .OR.  bc_ns == 'nesting_offline' )  THEN
2910          dist_nys    = MAX( inflow_disturbance_begin, nys )
2911          dist_nyn    = MIN( ny - inflow_disturbance_begin, nyn )
2912       ENDIF
2913    ELSE
2914       dist_nxl = 0;  dist_nxr = nx
2915       dist_nys = 0;  dist_nyn = ny
2916       IF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
2917          dist_nxr    = nx - inflow_disturbance_begin
2918          dist_nxl(1) = nx - inflow_disturbance_end
2919       ELSEIF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
2920          dist_nxl    = inflow_disturbance_begin
2921          dist_nxr(1) = inflow_disturbance_end
2922       ELSEIF ( bc_lr == 'nested'  .OR.  bc_lr == 'nesting_offline' )  THEN
2923          dist_nxr    = nx - inflow_disturbance_begin
2924          dist_nxl    = inflow_disturbance_begin
2925       ENDIF
2926       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
2927          dist_nyn    = ny - inflow_disturbance_begin
2928          dist_nys(1) = ny - inflow_disturbance_end
2929       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
2930          dist_nys    = inflow_disturbance_begin
2931          dist_nyn(1) = inflow_disturbance_end
2932       ELSEIF ( bc_ns == 'nested'  .OR.  bc_ns == 'nesting_offline' )  THEN
2933          dist_nyn    = ny - inflow_disturbance_begin
2934          dist_nys    = inflow_disturbance_begin
2935       ENDIF
2936    ENDIF
2937
2938!
2939!-- A turbulent inflow requires Dirichlet conditions at the respective inflow
2940!-- boundary (so far, a turbulent inflow is realized from the left side only)
2941    IF ( turbulent_inflow  .AND.  bc_lr /= 'dirichlet/radiation' )  THEN
2942       message_string = 'turbulent_inflow = .T. requires a Dirichlet ' //      &
2943                        'condition at the inflow boundary'
2944       CALL message( 'check_parameters', 'PA0133', 1, 2, 0, 6, 0 )
2945    ENDIF
2946
2947!
2948!-- Turbulent inflow requires that 3d arrays have been cyclically filled with
2949!-- data from prerun in the first main run
2950    IF ( turbulent_inflow  .AND.  initializing_actions /= 'cyclic_fill'  .AND. &
2951         initializing_actions /= 'read_restart_data' )  THEN
2952       message_string = 'turbulent_inflow = .T. requires ' //                  &
2953                        'initializing_actions = ''cyclic_fill'' or ' //        &
2954                        'initializing_actions = ''read_restart_data'' '
2955       CALL message( 'check_parameters', 'PA0055', 1, 2, 0, 6, 0 )
2956    ENDIF
2957
2958!
2959!-- In case of turbulent inflow
2960    IF ( turbulent_inflow )  THEN
2961
2962!
2963!--    Calculate the index of the recycling plane
2964       IF ( recycling_width <= dx  .OR.  recycling_width >= nx * dx )  THEN
2965          WRITE( message_string, * )  'illegal value for recycling_width: ',   &
2966                                      recycling_width
2967          CALL message( 'check_parameters', 'PA0134', 1, 2, 0, 6, 0 )
2968       ENDIF
2969!
2970!--    Calculate the index
2971       recycling_plane = recycling_width / dx
2972!
2973!--    Because the y-shift is done with a distance of INT( npey / 2 ) no shift
2974!--    is possible if there is only one PE in y direction.
2975       IF ( recycling_yshift .AND. pdims(2) < 2 )  THEN
2976          WRITE( message_string, * )  'recycling_yshift = .T. requires more',  &
2977                                      ' than one processor in y direction'
2978          CALL message( 'check_parameters', 'PA0421', 1, 2, 0, 6, 0 )
2979       ENDIF
2980
2981!
2982!--   Check for correct input of recycling method for thermodynamic quantities
2983       IF ( TRIM( recycling_method_for_thermodynamic_quantities ) /= 'turbulent_fluctuation' .AND. &
2984            TRIM( recycling_method_for_thermodynamic_quantities ) /= 'absolute_value' )  THEN
2985          WRITE( message_string, * )  'unknown recycling method for thermodynamic quantities: ',   &
2986               TRIM( recycling_method_for_thermodynamic_quantities )
2987          CALL message( 'check_parameters', 'PA0184', 1, 2, 0, 6, 0 )
2988       ENDIF
2989
2990    ENDIF
2991
2992
2993    IF ( turbulent_outflow )  THEN
2994!
2995!--    Turbulent outflow requires Dirichlet conditions at the respective inflow
2996!--    boundary (so far, a turbulent outflow is realized at the right side only)
2997       IF ( bc_lr /= 'dirichlet/radiation' )  THEN
2998          message_string = 'turbulent_outflow = .T. requires ' //              &
2999                           'bc_lr = "dirichlet/radiation"'
3000          CALL message( 'check_parameters', 'PA0038', 1, 2, 0, 6, 0 )
3001       ENDIF
3002!
3003!--    The ouflow-source plane must lay inside the model domain
3004       IF ( outflow_source_plane < dx  .OR.  &
3005            outflow_source_plane > nx * dx )  THEN
3006          WRITE( message_string, * )  'illegal value for outflow_source'//     &
3007                                      '_plane: ', outflow_source_plane
3008          CALL message( 'check_parameters', 'PA0145', 1, 2, 0, 6, 0 )
3009       ENDIF
3010    ENDIF
3011
3012!
3013!-- Determine damping level index for 1D model
3014    IF ( INDEX( initializing_actions, 'set_1d-model_profiles' ) /= 0 )  THEN
3015       IF ( damp_level_1d == -1.0_wp )  THEN
3016          damp_level_1d     = zu(nzt+1)
3017          damp_level_ind_1d = nzt + 1
3018       ELSEIF ( damp_level_1d < 0.0_wp  .OR.  damp_level_1d > zu(nzt+1) )  THEN
3019          WRITE( message_string, * )  'damp_level_1d = ', damp_level_1d,       &
3020                 ' must be >= 0.0 and <= ', zu(nzt+1), '(zu(nzt+1))'
3021          CALL message( 'check_parameters', 'PA0136', 1, 2, 0, 6, 0 )
3022       ELSE
3023          DO  k = 1, nzt+1
3024             IF ( damp_level_1d <= zu(k) )  THEN
3025                damp_level_ind_1d = k
3026                EXIT
3027             ENDIF
3028          ENDDO
3029       ENDIF
3030    ENDIF
3031
3032!
3033!-- Check some other 1d-model parameters
3034    IF ( TRIM( mixing_length_1d ) /= 'as_in_3d_model'  .AND.                   &
3035         TRIM( mixing_length_1d ) /= 'blackadar' )  THEN
3036       message_string = 'mixing_length_1d = "' // TRIM( mixing_length_1d ) //  &
3037                        '" is unknown'
3038       CALL message( 'check_parameters', 'PA0137', 1, 2, 0, 6, 0 )
3039    ENDIF
3040    IF ( TRIM( dissipation_1d ) /= 'as_in_3d_model'  .AND.                     &
3041         TRIM( dissipation_1d ) /= 'detering'  .AND.                           &
3042         TRIM( dissipation_1d ) /= 'prognostic' )  THEN
3043       message_string = 'dissipation_1d = "' // TRIM( dissipation_1d ) //      &
3044                        '" is unknown'
3045       CALL message( 'check_parameters', 'PA0138', 1, 2, 0, 6, 0 )
3046    ENDIF
3047    IF ( TRIM( mixing_length_1d ) /= 'as_in_3d_model'  .AND.                   &
3048         TRIM( dissipation_1d ) == 'as_in_3d_model' )  THEN
3049       message_string = 'dissipation_1d = "' // TRIM( dissipation_1d ) //      &
3050                        '" requires mixing_length_1d = "as_in_3d_model"'
3051       CALL message( 'check_parameters', 'PA0485', 1, 2, 0, 6, 0 )
3052    ENDIF
3053
3054!
3055!-- Set time for the next user defined restart (time_restart is the
3056!-- internal parameter for steering restart events)
3057    IF ( restart_time /= 9999999.9_wp )  THEN
3058       IF ( restart_time > time_since_reference_point )  THEN
3059          time_restart = restart_time
3060       ENDIF
3061    ELSE
3062!
3063!--    In case of a restart run, set internal parameter to default (no restart)
3064!--    if the NAMELIST-parameter restart_time is omitted
3065       time_restart = 9999999.9_wp
3066    ENDIF
3067
3068!
3069!-- Check pressure gradient conditions
3070    IF ( dp_external  .AND.  conserve_volume_flow )  THEN
3071       WRITE( message_string, * )  'Both dp_external and conserve_volume_flo', &
3072            'w are .TRUE. but one of them must be .FALSE.'
3073       CALL message( 'check_parameters', 'PA0150', 1, 2, 0, 6, 0 )
3074    ENDIF
3075    IF ( dp_external )  THEN
3076       IF ( dp_level_b < zu(nzb)  .OR.  dp_level_b > zu(nzt) )  THEN
3077          WRITE( message_string, * )  'dp_level_b = ', dp_level_b, ' is out ', &
3078               ' of range [zu(nzb), zu(nzt)]'
3079          CALL message( 'check_parameters', 'PA0151', 1, 2, 0, 6, 0 )
3080       ENDIF
3081       IF ( .NOT. ANY( dpdxy /= 0.0_wp ) )  THEN
3082          WRITE( message_string, * )  'dp_external is .TRUE. but dpdxy is ze', &
3083               'ro, i.e. the external pressure gradient will not be applied'
3084          CALL message( 'check_parameters', 'PA0152', 0, 1, 0, 6, 0 )
3085       ENDIF
3086    ENDIF
3087    IF ( ANY( dpdxy /= 0.0_wp )  .AND.  .NOT.  dp_external )  THEN
3088       WRITE( message_string, * )  'dpdxy is nonzero but dp_external is ',     &
3089            '.FALSE., i.e. the external pressure gradient & will not be applied'
3090       CALL message( 'check_parameters', 'PA0153', 0, 1, 0, 6, 0 )
3091    ENDIF
3092    IF ( conserve_volume_flow )  THEN
3093       IF ( TRIM( conserve_volume_flow_mode ) == 'default' )  THEN
3094
3095          conserve_volume_flow_mode = 'initial_profiles'
3096
3097       ELSEIF ( TRIM( conserve_volume_flow_mode ) /= 'initial_profiles' .AND.  &
3098            TRIM( conserve_volume_flow_mode ) /= 'bulk_velocity' )  THEN
3099          WRITE( message_string, * )  'unknown conserve_volume_flow_mode: ',   &
3100               conserve_volume_flow_mode
3101          CALL message( 'check_parameters', 'PA0154', 1, 2, 0, 6, 0 )
3102       ENDIF
3103       IF ( (bc_lr /= 'cyclic'  .OR.  bc_ns /= 'cyclic')  .AND.                &
3104          TRIM( conserve_volume_flow_mode ) == 'bulk_velocity' )  THEN
3105          WRITE( message_string, * )  'non-cyclic boundary conditions ',       &
3106               'require  conserve_volume_flow_mode = ''initial_profiles'''
3107          CALL message( 'check_parameters', 'PA0155', 1, 2, 0, 6, 0 )
3108       ENDIF
3109    ENDIF
3110    IF ( ( u_bulk /= 0.0_wp  .OR.  v_bulk /= 0.0_wp )  .AND.                   &
3111         ( .NOT. conserve_volume_flow  .OR.                                    &
3112         TRIM( conserve_volume_flow_mode ) /= 'bulk_velocity' ) )  THEN
3113       WRITE( message_string, * )  'nonzero bulk velocity requires ',          &
3114            'conserve_volume_flow = .T. and ',                                 &
3115            'conserve_volume_flow_mode = ''bulk_velocity'''
3116       CALL message( 'check_parameters', 'PA0157', 1, 2, 0, 6, 0 )
3117    ENDIF
3118   
3119!
3120!-- Prevent empty time records in volume, cross-section and masked data in case
3121!-- of non-parallel netcdf-output in restart runs
3122    IF ( netcdf_data_format < 5 )  THEN
3123       IF ( TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data' )  THEN
3124          do3d_time_count    = 0
3125          do2d_xy_time_count = 0
3126          do2d_xz_time_count = 0
3127          do2d_yz_time_count = 0
3128          domask_time_count  = 0
3129       ENDIF
3130    ENDIF
3131
3132
3133!
3134!-- Check roughness length, which has to be smaller than dz/2
3135    IF ( ( constant_flux_layer .OR.  &
3136           INDEX( initializing_actions, 'set_1d-model_profiles' ) /= 0 )       &
3137         .AND. roughness_length >= 0.5 * dz(1) )  THEN
3138       message_string = 'roughness_length must be smaller than dz/2'
3139       CALL message( 'check_parameters', 'PA0424', 1, 2, 0, 6, 0 )
3140    ENDIF
3141
3142!
3143!-- Vertical nesting: check fine and coarse grid compatibility for data exchange
3144    IF ( vnested )  CALL vnest_check_parameters
3145
3146!
3147!-- Check if topography is read from file in case of complex terrain simulations
3148    IF ( complex_terrain  .AND.  TRIM( topography ) /= 'read_from_file' )  THEN
3149       message_string = 'complex_terrain requires topography' //               &
3150                        ' = ''read_from_file'''
3151       CALL message( 'check_parameters', 'PA0295', 1, 2, 0, 6, 0 )
3152    ENDIF
3153
3154!
3155!-- Check if vertical grid stretching is switched off in case of complex
3156!-- terrain simulations
3157    IF ( complex_terrain  .AND.                                                &
3158         ANY( dz_stretch_level_start /= -9999999.9_wp ) )  THEN
3159       message_string = 'Vertical grid stretching is not allowed for ' //      &
3160                        'complex_terrain = .T.'
3161       CALL message( 'check_parameters', 'PA0473', 1, 2, 0, 6, 0 )
3162    ENDIF
3163
3164    CALL location_message( 'checking parameters', 'finished' )
3165
3166 CONTAINS
3167
3168!------------------------------------------------------------------------------!
3169! Description:
3170! ------------
3171!> Check the length of data output intervals. In case of parallel NetCDF output
3172!> the time levels of the output files need to be fixed. Therefore setting the
3173!> output interval to 0.0s (usually used to output each timestep) is not
3174!> possible as long as a non-fixed timestep is used.
3175!------------------------------------------------------------------------------!
3176
3177    SUBROUTINE check_dt_do( dt_do, dt_do_name )
3178
3179       IMPLICIT NONE
3180
3181       CHARACTER (LEN=*), INTENT (IN) :: dt_do_name !< parin variable name
3182
3183       REAL(wp), INTENT (INOUT)       :: dt_do      !< data output interval
3184
3185       IF ( dt_do == 0.0_wp )  THEN
3186          IF ( dt_fixed )  THEN
3187             WRITE( message_string, '(A,F9.4,A)' )  'Output at every '  //     &
3188                    'timestep is wanted (' // dt_do_name // ' = 0.0).&'//      &
3189                    'The output interval is set to the fixed timestep dt '//   &
3190                    '= ', dt, 's.'
3191             CALL message( 'check_parameters', 'PA0060', 0, 0, 0, 6, 0 )
3192             dt_do = dt
3193          ELSE
3194             message_string = dt_do_name // ' = 0.0 while using a ' //         &
3195                              'variable timestep and parallel netCDF4 ' //     &
3196                              'is not allowed.'
3197             CALL message( 'check_parameters', 'PA0081', 1, 2, 0, 6, 0 )
3198          ENDIF
3199       ENDIF
3200
3201    END SUBROUTINE check_dt_do
3202
3203
3204
3205!------------------------------------------------------------------------------!
3206! Description:
3207! ------------
3208!> Set the bottom and top boundary conditions for humidity and scalars.
3209!------------------------------------------------------------------------------!
3210
3211    SUBROUTINE set_bc_scalars( sq, bc_b, bc_t, ibc_b, ibc_t, err_nr_b, err_nr_t )
3212
3213
3214       IMPLICIT NONE
3215
3216       CHARACTER (LEN=1)   ::  sq         !< name of scalar quantity
3217       CHARACTER (LEN=*)   ::  bc_b       !< bottom boundary condition
3218       CHARACTER (LEN=*)   ::  bc_t       !< top boundary condition
3219       CHARACTER (LEN=*)   ::  err_nr_b   !< error number if bottom bc is unknown
3220       CHARACTER (LEN=*)   ::  err_nr_t   !< error number if top bc is unknown
3221
3222       INTEGER(iwp)        ::  ibc_b      !< index for bottom boundary condition
3223       INTEGER(iwp)        ::  ibc_t      !< index for top boundary condition
3224
3225!
3226!--    Set Integer flags and check for possilbe errorneous settings for bottom
3227!--    boundary condition
3228       IF ( bc_b == 'dirichlet' )  THEN
3229          ibc_b = 0
3230       ELSEIF ( bc_b == 'neumann' )  THEN
3231          ibc_b = 1
3232       ELSE
3233          message_string = 'unknown boundary condition: bc_' // TRIM( sq ) //  &
3234                           '_b ="' // TRIM( bc_b ) // '"'
3235          CALL message( 'check_parameters', err_nr_b, 1, 2, 0, 6, 0 )
3236       ENDIF
3237!
3238!--    Set Integer flags and check for possilbe errorneous settings for top
3239!--    boundary condition
3240       IF ( bc_t == 'dirichlet' )  THEN
3241          ibc_t = 0
3242       ELSEIF ( bc_t == 'neumann' )  THEN
3243          ibc_t = 1
3244       ELSEIF ( bc_t == 'initial_gradient' )  THEN
3245          ibc_t = 2
3246       ELSEIF ( bc_t == 'nested'  .OR.  bc_t == 'nesting_offline' )  THEN
3247          ibc_t = 3
3248       ELSE
3249          message_string = 'unknown boundary condition: bc_' // TRIM( sq ) //  &
3250                           '_t ="' // TRIM( bc_t ) // '"'
3251          CALL message( 'check_parameters', err_nr_t, 1, 2, 0, 6, 0 )
3252       ENDIF
3253
3254
3255    END SUBROUTINE set_bc_scalars
3256
3257
3258
3259!------------------------------------------------------------------------------!
3260! Description:
3261! ------------
3262!> Check for consistent settings of bottom boundary conditions for humidity
3263!> and scalars.
3264!------------------------------------------------------------------------------!
3265
3266    SUBROUTINE check_bc_scalars( sq, bc_b, ibc_b,                      &
3267                                 err_nr_1, err_nr_2,                   &
3268                                 constant_flux, surface_initial_change )
3269
3270
3271       IMPLICIT NONE
3272
3273       CHARACTER (LEN=1)   ::  sq                       !< name of scalar quantity
3274       CHARACTER (LEN=*)   ::  bc_b                     !< bottom boundary condition
3275       CHARACTER (LEN=*)   ::  err_nr_1                 !< error number of first error
3276       CHARACTER (LEN=*)   ::  err_nr_2                 !< error number of second error
3277
3278       INTEGER(iwp)        ::  ibc_b                    !< index of bottom boundary condition
3279
3280       LOGICAL             ::  constant_flux            !< flag for constant-flux layer
3281
3282       REAL(wp)            ::  surface_initial_change   !< value of initial change at the surface
3283
3284!
3285!--    A given surface value implies Dirichlet boundary condition for
3286!--    the respective quantity. In this case specification of a constant flux is
3287!--    forbidden. However, an exception is made for large-scale forcing as well
3288!--    as land-surface model.
3289       IF ( .NOT. land_surface  .AND.  .NOT. large_scale_forcing )  THEN
3290          IF ( ibc_b == 0  .AND.  constant_flux )  THEN
3291             message_string = 'boundary condition: bc_' // TRIM( sq ) //       &
3292                              '_b ' // '= "' // TRIM( bc_b ) //                &
3293                              '" is not allowed with prescribed surface flux'
3294             CALL message( 'check_parameters', err_nr_1, 1, 2, 0, 6, 0 )
3295          ENDIF
3296       ENDIF
3297       IF ( constant_flux  .AND.  surface_initial_change /= 0.0_wp )  THEN
3298          WRITE( message_string, * )  'a prescribed surface flux is not allo', &
3299                 'wed with ', sq, '_surface_initial_change (/=0) = ',          &
3300                 surface_initial_change
3301          CALL message( 'check_parameters', err_nr_2, 1, 2, 0, 6, 0 )
3302       ENDIF
3303
3304
3305    END SUBROUTINE check_bc_scalars
3306
3307
3308
3309 END SUBROUTINE check_parameters
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.