source: palm/trunk/SOURCE/data_output_2d.f90 @ 1567

Last change on this file since 1567 was 1556, checked in by maronga, 9 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 83.9 KB
RevLine 
[1]1 SUBROUTINE data_output_2d( mode, av )
2
[1036]3!--------------------------------------------------------------------------------!
4! This file is part of PALM.
5!
6! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
7! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
8! either version 3 of the License, or (at your option) any later 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!
[1310]17! Copyright 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover
[1036]18!--------------------------------------------------------------------------------!
19!
[254]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[1552]22!
[1556]23!
[1552]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: data_output_2d.f90 1556 2015-03-04 17:45:02Z suehring $
27!
[1556]28! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
29! Added output of r_a and r_s
30!
[1552]31! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
[1551]32! Added suppport for land surface model and radiation model output. In the course
33! of this action, the limits for vertical loops have been changed (from nzb and
34! nzt+1 to nzb_do and nzt_do, respectively in order to allow soil model output).
35! Moreover, a new vertical grid zs was introduced.
[1329]36!
[1360]37! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
38! New particle structure integrated.
39!
[1354]40! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
41! REAL constants provided with KIND-attribute
42!
[1329]43! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
44! parts concerning iso2d output removed,
45! -netcdf output queries
46!
[1321]47! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]48! ONLY-attribute added to USE-statements,
49! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
50! kinds are defined in new module kinds,
51! revision history before 2012 removed,
52! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
53! all variable declaration statements
[1309]54!
[1319]55! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
56! barrier argument removed from cpu_log.
57! module interfaces removed
58!
[1312]59! 1311 2014-03-14 12:13:39Z heinze
60! bugfix: close #if defined( __netcdf )
61!
[1309]62! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
[1308]63! +local_2d_sections, local_2d_sections_l, ns
64! Check, if the limit of the time dimension is exceeded for parallel output
65! To increase the performance for parallel output, the following is done:
66! - Update of time axis is only done by PE0
67! - Cross sections are first stored on a local array and are written
68!   collectively to the output file by all PEs.
[674]69!
[1116]70! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
71! ql is calculated by calc_liquid_water_content
72!
[1077]73! 1076 2012-12-05 08:30:18Z hoffmann
74! Bugfix in output of ql
75!
[1066]76! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
77! Bugfix: Output of cross sections of ql
78!
[1054]79! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
80! +qr, nr, qc and cross sections
81!
[1037]82! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
83! code put under GPL (PALM 3.9)
84!
[1035]85! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
86! netCDF4 without parallel file support implemented
87!
[1008]88! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
89! Bugfix: missing calculation of ql_vp added
90!
[979]91! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
92! +z0h
93!
[1]94! Revision 1.1  1997/08/11 06:24:09  raasch
95! Initial revision
96!
97!
98! Description:
99! ------------
[1031]100! Data output of horizontal cross-sections in netCDF format or binary format
[1]101! compatible to old graphic software iso2d.
102! Attention: The position of the sectional planes is still not always computed
103! ---------  correctly. (zu is used always)!
104!------------------------------------------------------------------------------!
105
[1320]106    USE arrays_3d,                                                             &
107        ONLY:  dzw, e, nr, p, pt, q, qc, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, qr, qsws,      &
108               rho, sa, shf, tend, ts, u, us, v, vpt, w, z0, z0h, zu, zw
109       
[1]110    USE averaging
[1320]111       
112    USE cloud_parameters,                                                      &
113        ONLY:  hyrho, l_d_cp, precipitation_amount, precipitation_rate, prr,   &
114               pt_d_t
115               
116    USE control_parameters,                                                    &
117        ONLY:  cloud_physics, data_output_2d_on_each_pe, data_output_xy,       &
118               data_output_xz, data_output_yz, do2d,                           &
119               do2d_xy_last_time, do2d_xy_n, do2d_xy_time_count,               &
120               do2d_xz_last_time, do2d_xz_n, do2d_xz_time_count,               &
121               do2d_yz_last_time, do2d_yz_n, do2d_yz_time_count,               &
[1327]122               ibc_uv_b, icloud_scheme, io_blocks, io_group,                   &
123               message_string, netcdf_data_format,                             &
[1320]124               ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz, psolver, section,        &
125               simulated_time,  simulated_time_chr, time_since_reference_point
126       
127    USE cpulog,                                                                &
128        ONLY:  cpu_log, log_point 
129       
130    USE grid_variables,                                                        &
131        ONLY:  dx, dy
132       
133    USE indices,                                                               &
134        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, ny, nyn, nyng, nys, nysg,       &
135               nz, nzb, nzt
136               
137    USE kinds
[1551]138   
139    USE land_surface_model_mod,                                                &
140        ONLY:  c_liq, c_liq_av, c_soil_av, c_veg, c_veg_av, ghf_eb,            &
141               ghf_eb_av, lai, lai_av, m_liq_eb, m_liq_eb_av, m_soil,          &
142               m_soil_av, nzb_soil, nzt_soil, qsws_eb, qsws_eb_av,             &
143               qsws_liq_eb, qsws_liq_eb_av, qsws_soil_eb, qsws_soil_eb_av,     &
[1555]144               qsws_veg_eb, qsws_veg_eb_av, r_a, r_a_av, r_s, r_s_av, shf_eb,  &
145               shf_eb_av, t_soil, t_soil_av, zs
[1551]146   
[1]147    USE netcdf_control
[1320]148
149    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]150        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particle_advection_start,  &
151               particles, prt_count
[1320]152   
[1]153    USE pegrid
154
[1551]155    USE radiation_model_mod,                                                   &
156        ONLY:  rad_net, rad_net_av, rad_sw_in, rad_sw_in_av
157
[1]158    IMPLICIT NONE
159
[1320]160    CHARACTER (LEN=2)  ::  do2d_mode    !:
161    CHARACTER (LEN=2)  ::  mode         !:
162    CHARACTER (LEN=4)  ::  grid         !:
163    CHARACTER (LEN=25) ::  section_chr  !:
164    CHARACTER (LEN=50) ::  rtext        !:
165   
166    INTEGER(iwp) ::  av        !:
167    INTEGER(iwp) ::  ngp       !:
168    INTEGER(iwp) ::  file_id   !:
169    INTEGER(iwp) ::  i         !:
170    INTEGER(iwp) ::  if        !:
171    INTEGER(iwp) ::  is        !:
172    INTEGER(iwp) ::  iis       !:
173    INTEGER(iwp) ::  j         !:
174    INTEGER(iwp) ::  k         !:
175    INTEGER(iwp) ::  l         !:
176    INTEGER(iwp) ::  layer_xy  !:
177    INTEGER(iwp) ::  n         !:
178    INTEGER(iwp) ::  ns        !:
[1551]179    INTEGER(iwp) ::  nzb_do    !: lower limit of the data field (usually nzb)
180    INTEGER(iwp) ::  nzt_do    !: upper limit of the data field (usually nzt+1)
[1320]181    INTEGER(iwp) ::  psi       !:
182    INTEGER(iwp) ::  s         !:
183    INTEGER(iwp) ::  sender    !:
184    INTEGER(iwp) ::  ind(4)    !:
185   
186    LOGICAL ::  found          !:
187    LOGICAL ::  resorted       !:
188    LOGICAL ::  two_d          !:
189   
[1359]190    REAL(wp) ::  mean_r        !:
191    REAL(wp) ::  s_r2          !:
192    REAL(wp) ::  s_r3          !:
[1320]193   
[1359]194    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  level_z             !:
195    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d            !:
196    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d_l          !:
197    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf            !:
[1320]198    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections   !:
199    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections_l !:
[1359]200
[1]201#if defined( __parallel )
[1359]202    REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE ::  total_2d    !:
[1]203#endif
[1320]204    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted  !:
[1]205
206    NAMELIST /LOCAL/  rtext
207
208!
209!-- Immediate return, if no output is requested (no respective sections
210!-- found in parameter data_output)
211    IF ( mode == 'xy'  .AND.  .NOT. data_output_xy(av) )  RETURN
212    IF ( mode == 'xz'  .AND.  .NOT. data_output_xz(av) )  RETURN
213    IF ( mode == 'yz'  .AND.  .NOT. data_output_yz(av) )  RETURN
[1308]214!
215!-- For parallel netcdf output the time axis must be limited. Return, if this
216!-- limit is exceeded. This could be the case, if the simulated time exceeds
217!-- the given end time by the length of the given output interval.
218    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1320]219       IF ( mode == 'xy'  .AND.  do2d_xy_time_count(av) + 1 >                  &
[1308]220            ntdim_2d_xy(av) )  THEN
[1320]221          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xy cross-sections is not ',   &
222                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
[1308]223                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
224          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0384', 0, 1, 0, 6, 0 )         
225          RETURN
226       ENDIF
[1320]227       IF ( mode == 'xz'  .AND.  do2d_xz_time_count(av) + 1 >                  &
[1308]228            ntdim_2d_xz(av) )  THEN
[1320]229          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xz cross-sections is not ',   &
230                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
[1308]231                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
232          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0385', 0, 1, 0, 6, 0 )         
233          RETURN
234       ENDIF
[1320]235       IF ( mode == 'yz'  .AND.  do2d_yz_time_count(av) + 1 >                  &
[1308]236            ntdim_2d_yz(av) )  THEN
[1320]237          WRITE ( message_string, * ) 'Output of yz cross-sections is not ',   &
238                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
[1308]239                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
240          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0386', 0, 1, 0, 6, 0 )         
241          RETURN
242       ENDIF
243    ENDIF
[1]244
[1308]245    CALL cpu_log (log_point(3),'data_output_2d','start')
246
[1]247    two_d = .FALSE.    ! local variable to distinguish between output of pure 2D
248                       ! arrays and cross-sections of 3D arrays.
249
250!
251!-- Depending on the orientation of the cross-section, the respective output
252!-- files have to be opened.
253    SELECT CASE ( mode )
254
255       CASE ( 'xy' )
256          s = 1
[667]257          ALLOCATE( level_z(nzb:nzt+1), local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
[1]258
[1308]259          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
260             ns = 1
261             DO WHILE ( section(ns,s) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
262                ns = ns + 1
263             ENDDO
264             ns = ns - 1
265             ALLOCATE( local_2d_sections(nxlg:nxrg,nysg:nyng,1:ns) )
[1353]266             local_2d_sections = 0.0_wp
[1308]267          ENDIF
268
[493]269!
[1031]270!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]271          IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]272             CALL check_open( 101+av*10 )
273          ENDIF
[1]274
275          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
276             CALL check_open( 21 )
277          ELSE
278             IF ( myid == 0 )  THEN
279#if defined( __parallel )
[667]280                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,-nbgp:ny+nbgp) )
[1]281#endif
282             ENDIF
283          ENDIF
284
285       CASE ( 'xz' )
286          s = 2
[667]287          ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb:nzt+1) )
[1]288
[1308]289          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
290             ns = 1
291             DO WHILE ( section(ns,s) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
292                ns = ns + 1
293             ENDDO
294             ns = ns - 1
295             ALLOCATE( local_2d_sections(nxlg:nxrg,1:ns,nzb:nzt+1) )
296             ALLOCATE( local_2d_sections_l(nxlg:nxrg,1:ns,nzb:nzt+1) )
[1353]297             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]298          ENDIF
299
[493]300!
[1031]301!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]302          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]303             CALL check_open( 102+av*10 )
304          ENDIF
[1]305
306          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
307             CALL check_open( 22 )
308          ELSE
309             IF ( myid == 0 )  THEN
310#if defined( __parallel )
[667]311                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,nzb:nzt+1) )
[1]312#endif
313             ENDIF
314          ENDIF
315
316       CASE ( 'yz' )
317          s = 3
[667]318          ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1]319
[1308]320          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
321             ns = 1
322             DO WHILE ( section(ns,s) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
323                ns = ns + 1
324             ENDDO
325             ns = ns - 1
326             ALLOCATE( local_2d_sections(1:ns,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
327             ALLOCATE( local_2d_sections_l(1:ns,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1353]328             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]329          ENDIF
330
[493]331!
[1031]332!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]333          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]334             CALL check_open( 103+av*10 )
335          ENDIF
[1]336
337          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
338             CALL check_open( 23 )
339          ELSE
340             IF ( myid == 0 )  THEN
341#if defined( __parallel )
[667]342                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:ny+nbgp,nzb:nzt+1) )
[1]343#endif
344             ENDIF
345          ENDIF
346
347       CASE DEFAULT
[254]348          message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
349          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]350
351    END SELECT
352
353!
354!-- Allocate a temporary array for resorting (kji -> ijk).
[667]355    ALLOCATE( local_pf(nxlg:nxrg,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1]356
357!
358!-- Loop of all variables to be written.
359!-- Output dimensions chosen
360    if = 1
361    l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
362    do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
363
364    DO  WHILE ( do2d(av,if)(1:1) /= ' ' )
365
366       IF ( do2d_mode == mode )  THEN
[1551]367
368          nzb_do = nzb
369          nzt_do = nzt+1
[1]370!
371!--       Store the array chosen on the temporary array.
372          resorted = .FALSE.
373          SELECT CASE ( TRIM( do2d(av,if) ) )
374
375             CASE ( 'e_xy', 'e_xz', 'e_yz' )
376                IF ( av == 0 )  THEN
377                   to_be_resorted => e
378                ELSE
379                   to_be_resorted => e_av
380                ENDIF
381                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
382
[1551]383             CASE ( 'c_liq*_xy' )        ! 2d-array
384                IF ( av == 0 )  THEN
385                   DO  i = nxlg, nxrg
386                      DO  j = nysg, nyng
387                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_liq(j,i) * c_veg(j,i)
388                      ENDDO
389                   ENDDO
390                ELSE
391                   DO  i = nxlg, nxrg
392                      DO  j = nysg, nyng
393                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_liq_av(j,i)
394                      ENDDO
395                   ENDDO
396                ENDIF
397                resorted = .TRUE.
398                two_d = .TRUE.
399                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
400
401             CASE ( 'c_soil*_xy' )        ! 2d-array
402                IF ( av == 0 )  THEN
403                   DO  i = nxlg, nxrg
404                      DO  j = nysg, nyng
405                         local_pf(i,j,nzb+1) = 1.0_wp - c_veg(j,i)
406                      ENDDO
407                   ENDDO
408                ELSE
409                   DO  i = nxlg, nxrg
410                      DO  j = nysg, nyng
411                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_soil_av(j,i)
412                      ENDDO
413                   ENDDO
414                ENDIF
415                resorted = .TRUE.
416                two_d = .TRUE.
417                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
418
419             CASE ( 'c_veg*_xy' )        ! 2d-array
420                IF ( av == 0 )  THEN
421                   DO  i = nxlg, nxrg
422                      DO  j = nysg, nyng
423                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_veg(j,i)
424                      ENDDO
425                   ENDDO
426                ELSE
427                   DO  i = nxlg, nxrg
428                      DO  j = nysg, nyng
429                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_veg_av(j,i)
430                      ENDDO
431                   ENDDO
432                ENDIF
433                resorted = .TRUE.
434                two_d = .TRUE.
435                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
436
437             CASE ( 'ghf_eb*_xy' )        ! 2d-array
438                IF ( av == 0 )  THEN
439                   DO  i = nxlg, nxrg
440                      DO  j = nysg, nyng
441                         local_pf(i,j,nzb+1) = ghf_eb(j,i)
442                      ENDDO
443                   ENDDO
444                ELSE
445                   DO  i = nxlg, nxrg
446                      DO  j = nysg, nyng
447                         local_pf(i,j,nzb+1) = ghf_eb_av(j,i)
448                      ENDDO
449                   ENDDO
450                ENDIF
451                resorted = .TRUE.
452                two_d = .TRUE.
453                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
454
455             CASE ( 'lai*_xy' )        ! 2d-array
456                IF ( av == 0 )  THEN
457                   DO  i = nxlg, nxrg
458                      DO  j = nysg, nyng
459                         local_pf(i,j,nzb+1) = lai(j,i)
460                      ENDDO
461                   ENDDO
462                ELSE
463                   DO  i = nxlg, nxrg
464                      DO  j = nysg, nyng
465                         local_pf(i,j,nzb+1) = lai_av(j,i)
466                      ENDDO
467                   ENDDO
468                ENDIF
469                resorted = .TRUE.
470                two_d = .TRUE.
471                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
472
[771]473             CASE ( 'lpt_xy', 'lpt_xz', 'lpt_yz' )
474                IF ( av == 0 )  THEN
475                   to_be_resorted => pt
476                ELSE
477                   to_be_resorted => lpt_av
478                ENDIF
479                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
480
[1]481             CASE ( 'lwp*_xy' )        ! 2d-array
482                IF ( av == 0 )  THEN
[667]483                   DO  i = nxlg, nxrg
484                      DO  j = nysg, nyng
[1320]485                         local_pf(i,j,nzb+1) = SUM( ql(nzb:nzt,j,i) *          &
[1]486                                                    dzw(1:nzt+1) )
487                      ENDDO
488                   ENDDO
489                ELSE
[667]490                   DO  i = nxlg, nxrg
491                      DO  j = nysg, nyng
[1]492                         local_pf(i,j,nzb+1) = lwp_av(j,i)
493                      ENDDO
494                   ENDDO
495                ENDIF
496                resorted = .TRUE.
497                two_d = .TRUE.
498                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
499
[1551]500             CASE ( 'm_liq_eb*_xy' )        ! 2d-array
501                IF ( av == 0 )  THEN
502                   DO  i = nxlg, nxrg
503                      DO  j = nysg, nyng
504                         local_pf(i,j,nzb+1) = m_liq_eb(j,i)
505                      ENDDO
506                   ENDDO
507                ELSE
508                   DO  i = nxlg, nxrg
509                      DO  j = nysg, nyng
510                         local_pf(i,j,nzb+1) = m_liq_eb_av(j,i)
511                      ENDDO
512                   ENDDO
513                ENDIF
514                resorted = .TRUE.
515                two_d = .TRUE.
516                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
517
518             CASE ( 'm_soil_xy', 'm_soil_xz', 'm_soil_yz' )
519                nzb_do = nzb_soil
520                nzt_do = nzt_soil
521                IF ( av == 0 )  THEN
522                   to_be_resorted => m_soil
523                ELSE
524                   to_be_resorted => m_soil_av
525                ENDIF
526                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
527
[1053]528             CASE ( 'nr_xy', 'nr_xz', 'nr_yz' )
529                IF ( av == 0 )  THEN
530                   to_be_resorted => nr
531                ELSE
532                   to_be_resorted => nr_av
533                ENDIF
534                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
535
[1]536             CASE ( 'p_xy', 'p_xz', 'p_yz' )
537                IF ( av == 0 )  THEN
[729]538                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p, nbgp )
[1]539                   to_be_resorted => p
540                ELSE
[729]541                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p_av, nbgp )
[1]542                   to_be_resorted => p_av
543                ENDIF
544                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
545
546             CASE ( 'pc_xy', 'pc_xz', 'pc_yz' )  ! particle concentration
547                IF ( av == 0 )  THEN
[215]548                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
549                      tend = prt_count
[667]550                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]551                   ELSE
[1353]552                      tend = 0.0_wp
[215]553                   ENDIF
[667]554                   DO  i = nxlg, nxrg
555                      DO  j = nysg, nyng
[1]556                         DO  k = nzb, nzt+1
557                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
558                         ENDDO
559                      ENDDO
560                   ENDDO
561                   resorted = .TRUE.
562                ELSE
[667]563                   CALL exchange_horiz( pc_av, nbgp )
[1]564                   to_be_resorted => pc_av
565                ENDIF
566
[1359]567             CASE ( 'pr_xy', 'pr_xz', 'pr_yz' )  ! mean particle radius (effective radius)
[1]568                IF ( av == 0 )  THEN
[215]569                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
570                      DO  i = nxl, nxr
571                         DO  j = nys, nyn
572                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]573                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
574                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
575                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
576                               s_r2 = 0.0_wp
[1353]577                               s_r3 = 0.0_wp
[1359]578                               DO  n = 1, number_of_particles
579                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
580                                     s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 * &
581                                            particles(n)%weight_factor
582                                     s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
583                                            particles(n)%weight_factor
584                                  ENDIF
[215]585                               ENDDO
[1359]586                               IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
587                                  mean_r = s_r3 / s_r2
[215]588                               ELSE
[1353]589                                  mean_r = 0.0_wp
[215]590                               ENDIF
591                               tend(k,j,i) = mean_r
[1]592                            ENDDO
593                         ENDDO
594                      ENDDO
[667]595                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]596                   ELSE
[1353]597                      tend = 0.0_wp
[1359]598                   ENDIF
[667]599                   DO  i = nxlg, nxrg
600                      DO  j = nysg, nyng
[1]601                         DO  k = nzb, nzt+1
602                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
603                         ENDDO
604                      ENDDO
605                   ENDDO
606                   resorted = .TRUE.
607                ELSE
[667]608                   CALL exchange_horiz( pr_av, nbgp )
[1]609                   to_be_resorted => pr_av
610                ENDIF
611
[72]612             CASE ( 'pra*_xy' )        ! 2d-array / integral quantity => no av
613                CALL exchange_horiz_2d( precipitation_amount )
[667]614                   DO  i = nxlg, nxrg
615                      DO  j = nysg, nyng
[72]616                      local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_amount(j,i)
617                   ENDDO
618                ENDDO
[1353]619                precipitation_amount = 0.0_wp   ! reset for next integ. interval
[72]620                resorted = .TRUE.
621                two_d = .TRUE.
622                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
623
624             CASE ( 'prr*_xy' )        ! 2d-array
[1053]625                IF ( icloud_scheme == 1 )  THEN
626                   IF ( av == 0 )  THEN
627                      CALL exchange_horiz_2d( precipitation_rate )
628                      DO  i = nxlg, nxrg
629                         DO  j = nysg, nyng
630                            local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_rate(j,i)
631                         ENDDO
632                      ENDDO
633                   ELSE
634                      CALL exchange_horiz_2d( precipitation_rate_av )
635                      DO  i = nxlg, nxrg
636                         DO  j = nysg, nyng
637                            local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_rate_av(j,i)
638                         ENDDO
639                      ENDDO
640                   ENDIF
641                ELSE
642                   IF ( av == 0 )  THEN
643                      CALL exchange_horiz_2d( prr(nzb+1,:,:) )
644                      DO  i = nxlg, nxrg
645                         DO  j = nysg, nyng
646                            local_pf(i,j,nzb+1) = prr(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
647                         ENDDO
648                      ENDDO
649                   ELSE
650                      CALL exchange_horiz_2d( prr_av(nzb+1,:,:) )
651                      DO  i = nxlg, nxrg
652                         DO  j = nysg, nyng
[1320]653                            local_pf(i,j,nzb+1) = prr_av(nzb+1,j,i) *          &
654                                                  hyrho(nzb+1)
[1053]655                         ENDDO
656                      ENDDO
657                   ENDIF
658                ENDIF
659                resorted = .TRUE.
660                two_d = .TRUE.
661                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
662
663             CASE ( 'prr_xy', 'prr_xz', 'prr_yz' )
[72]664                IF ( av == 0 )  THEN
[1053]665                   CALL exchange_horiz( prr, nbgp )
[667]666                   DO  i = nxlg, nxrg
667                      DO  j = nysg, nyng
[1053]668                         DO  k = nzb, nzt+1
669                            local_pf(i,j,k) = prr(k,j,i)
670                         ENDDO
[72]671                      ENDDO
672                   ENDDO
673                ELSE
[1053]674                   CALL exchange_horiz( prr_av, nbgp )
[667]675                   DO  i = nxlg, nxrg
676                      DO  j = nysg, nyng
[1053]677                         DO  k = nzb, nzt+1
678                            local_pf(i,j,k) = prr_av(k,j,i)
679                         ENDDO
[72]680                      ENDDO
681                   ENDDO
682                ENDIF
683                resorted = .TRUE.
[1053]684                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[72]685
[1]686             CASE ( 'pt_xy', 'pt_xz', 'pt_yz' )
687                IF ( av == 0 )  THEN
688                   IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
689                      to_be_resorted => pt
690                   ELSE
[667]691                   DO  i = nxlg, nxrg
692                      DO  j = nysg, nyng
[1]693                            DO  k = nzb, nzt+1
[1320]694                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + l_d_cp *          &
695                                                             pt_d_t(k) *       &
[1]696                                                             ql(k,j,i)
697                            ENDDO
698                         ENDDO
699                      ENDDO
700                      resorted = .TRUE.
701                   ENDIF
702                ELSE
703                   to_be_resorted => pt_av
704                ENDIF
705                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
706
707             CASE ( 'q_xy', 'q_xz', 'q_yz' )
708                IF ( av == 0 )  THEN
709                   to_be_resorted => q
710                ELSE
711                   to_be_resorted => q_av
712                ENDIF
713                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
714
[1053]715             CASE ( 'qc_xy', 'qc_xz', 'qc_yz' )
[1]716                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]717                   to_be_resorted => qc
[1]718                ELSE
[1115]719                   to_be_resorted => qc_av
[1]720                ENDIF
721                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
722
[1053]723             CASE ( 'ql_xy', 'ql_xz', 'ql_yz' )
724                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]725                   to_be_resorted => ql
[1053]726                ELSE
[1115]727                   to_be_resorted => ql_av
[1053]728                ENDIF
729                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
730
[1]731             CASE ( 'ql_c_xy', 'ql_c_xz', 'ql_c_yz' )
732                IF ( av == 0 )  THEN
733                   to_be_resorted => ql_c
734                ELSE
735                   to_be_resorted => ql_c_av
736                ENDIF
737                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
738
739             CASE ( 'ql_v_xy', 'ql_v_xz', 'ql_v_yz' )
740                IF ( av == 0 )  THEN
741                   to_be_resorted => ql_v
742                ELSE
743                   to_be_resorted => ql_v_av
744                ENDIF
745                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
746
747             CASE ( 'ql_vp_xy', 'ql_vp_xz', 'ql_vp_yz' )
748                IF ( av == 0 )  THEN
[1007]749                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
750                      DO  i = nxl, nxr
751                         DO  j = nys, nyn
752                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]753                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
754                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
755                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
756                               DO  n = 1, number_of_particles
757                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
758                                     tend(k,j,i) =  tend(k,j,i) +                 &
759                                                    particles(n)%weight_factor /  &
760                                                    prt_count(k,j,i)
761                                  ENDIF
[1007]762                               ENDDO
763                            ENDDO
764                         ENDDO
765                      ENDDO
766                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
767                   ELSE
[1353]768                      tend = 0.0_wp
[1359]769                   ENDIF
[1007]770                   DO  i = nxlg, nxrg
771                      DO  j = nysg, nyng
772                         DO  k = nzb, nzt+1
773                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
774                         ENDDO
775                      ENDDO
776                   ENDDO
777                   resorted = .TRUE.
778                ELSE
779                   CALL exchange_horiz( ql_vp_av, nbgp )
[1]780                   to_be_resorted => ql_vp
781                ENDIF
782                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
783
[1053]784             CASE ( 'qr_xy', 'qr_xz', 'qr_yz' )
785                IF ( av == 0 )  THEN
786                   to_be_resorted => qr
787                ELSE
788                   to_be_resorted => qr_av
789                ENDIF
790                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
791
[354]792             CASE ( 'qsws*_xy' )        ! 2d-array
793                IF ( av == 0 ) THEN
[667]794                   DO  i = nxlg, nxrg
795                      DO  j = nysg, nyng
[354]796                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws(j,i)
797                      ENDDO
798                   ENDDO
799                ELSE
[667]800                   DO  i = nxlg, nxrg
801                      DO  j = nysg, nyng 
[354]802                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_av(j,i)
803                      ENDDO
804                   ENDDO
805                ENDIF
806                resorted = .TRUE.
807                two_d = .TRUE.
808                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
809
[1551]810             CASE ( 'qsws_eb*_xy' )        ! 2d-array
811                IF ( av == 0 ) THEN
812                   DO  i = nxlg, nxrg
813                      DO  j = nysg, nyng
814                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_eb(j,i)
815                      ENDDO
816                   ENDDO
817                ELSE
818                   DO  i = nxlg, nxrg
819                      DO  j = nysg, nyng 
820                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_eb_av(j,i)
821                      ENDDO
822                   ENDDO
823                ENDIF
824                resorted = .TRUE.
825                two_d = .TRUE.
826                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
827
828             CASE ( 'qsws_liq_eb*_xy' )        ! 2d-array
829                IF ( av == 0 ) THEN
830                   DO  i = nxlg, nxrg
831                      DO  j = nysg, nyng
832                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_liq_eb(j,i)
833                      ENDDO
834                   ENDDO
835                ELSE
836                   DO  i = nxlg, nxrg
837                      DO  j = nysg, nyng 
838                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_liq_eb_av(j,i)
839                      ENDDO
840                   ENDDO
841                ENDIF
842                resorted = .TRUE.
843                two_d = .TRUE.
844                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
845
846             CASE ( 'qsws_soil_eb*_xy' )        ! 2d-array
847                IF ( av == 0 ) THEN
848                   DO  i = nxlg, nxrg
849                      DO  j = nysg, nyng
850                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_soil_eb(j,i)
851                      ENDDO
852                   ENDDO
853                ELSE
854                   DO  i = nxlg, nxrg
855                      DO  j = nysg, nyng 
856                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_soil_eb_av(j,i)
857                      ENDDO
858                   ENDDO
859                ENDIF
860                resorted = .TRUE.
861                two_d = .TRUE.
862                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
863
864             CASE ( 'qsws_veg_eb*_xy' )        ! 2d-array
865                IF ( av == 0 ) THEN
866                   DO  i = nxlg, nxrg
867                      DO  j = nysg, nyng
868                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_veg_eb(j,i)
869                      ENDDO
870                   ENDDO
871                ELSE
872                   DO  i = nxlg, nxrg
873                      DO  j = nysg, nyng 
874                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_veg_eb_av(j,i)
875                      ENDDO
876                   ENDDO
877                ENDIF
878                resorted = .TRUE.
879                two_d = .TRUE.
880                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
881
[1]882             CASE ( 'qv_xy', 'qv_xz', 'qv_yz' )
883                IF ( av == 0 )  THEN
[667]884                   DO  i = nxlg, nxrg
885                      DO  j = nysg, nyng
[1]886                         DO  k = nzb, nzt+1
887                            local_pf(i,j,k) = q(k,j,i) - ql(k,j,i)
888                         ENDDO
889                      ENDDO
890                   ENDDO
891                   resorted = .TRUE.
892                ELSE
893                   to_be_resorted => qv_av
894                ENDIF
895                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
896
[1551]897             CASE ( 'rad_net*_xy' )        ! 2d-array
898                IF ( av == 0 ) THEN
899                   DO  i = nxlg, nxrg
900                      DO  j = nysg, nyng
901                         local_pf(i,j,nzb+1) =  rad_net(j,i)
902                      ENDDO
903                   ENDDO
904                ELSE
905                   DO  i = nxlg, nxrg
906                      DO  j = nysg, nyng 
907                         local_pf(i,j,nzb+1) =  rad_net_av(j,i)
908                      ENDDO
909                   ENDDO
910                ENDIF
911                resorted = .TRUE.
912                two_d = .TRUE.
913                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
914
915             CASE ( 'rad_sw_in*_xy' )        ! 2d-array
916                IF ( av == 0 ) THEN
917                   DO  i = nxlg, nxrg
918                      DO  j = nysg, nyng
919                         local_pf(i,j,nzb+1) =  rad_sw_in(j,i)
920                      ENDDO
921                   ENDDO
922                ELSE
923                   DO  i = nxlg, nxrg
924                      DO  j = nysg, nyng 
925                         local_pf(i,j,nzb+1) =  rad_sw_in_av(j,i)
926                      ENDDO
927                   ENDDO
928                ENDIF
929                resorted = .TRUE.
930                two_d = .TRUE.
931                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
932
[96]933             CASE ( 'rho_xy', 'rho_xz', 'rho_yz' )
934                IF ( av == 0 )  THEN
935                   to_be_resorted => rho
936                ELSE
937                   to_be_resorted => rho_av
938                ENDIF
939
[1555]940             CASE ( 'r_a*_xy' )        ! 2d-array
941                IF ( av == 0 )  THEN
942                   DO  i = nxlg, nxrg
943                      DO  j = nysg, nyng
944                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_a(j,i)
945                      ENDDO
946                   ENDDO
947                ELSE
948                   DO  i = nxlg, nxrg
949                      DO  j = nysg, nyng
950                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_a_av(j,i)
951                      ENDDO
952                   ENDDO
953                ENDIF
954                resorted = .TRUE.
955                two_d = .TRUE.
956                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
957
958             CASE ( 'r_s*_xy' )        ! 2d-array
959                IF ( av == 0 )  THEN
960                   DO  i = nxlg, nxrg
961                      DO  j = nysg, nyng
962                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_s(j,i)
963                      ENDDO
964                   ENDDO
965                ELSE
966                   DO  i = nxlg, nxrg
967                      DO  j = nysg, nyng
968                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_s_av(j,i)
969                      ENDDO
970                   ENDDO
971                ENDIF
972                resorted = .TRUE.
973                two_d = .TRUE.
974                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
975
[1]976             CASE ( 's_xy', 's_xz', 's_yz' )
977                IF ( av == 0 )  THEN
978                   to_be_resorted => q
979                ELSE
[355]980                   to_be_resorted => s_av
[1]981                ENDIF
982
[96]983             CASE ( 'sa_xy', 'sa_xz', 'sa_yz' )
984                IF ( av == 0 )  THEN
985                   to_be_resorted => sa
986                ELSE
987                   to_be_resorted => sa_av
988                ENDIF
989
[354]990             CASE ( 'shf*_xy' )        ! 2d-array
991                IF ( av == 0 ) THEN
[667]992                   DO  i = nxlg, nxrg
993                      DO  j = nysg, nyng
[354]994                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf(j,i)
995                      ENDDO
996                   ENDDO
997                ELSE
[667]998                   DO  i = nxlg, nxrg
999                      DO  j = nysg, nyng
[354]1000                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_av(j,i)
1001                      ENDDO
1002                   ENDDO
1003                ENDIF
1004                resorted = .TRUE.
1005                two_d = .TRUE.
1006                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1007
[1551]1008             CASE ( 'shf_eb*_xy' )        ! 2d-array
1009                IF ( av == 0 ) THEN
1010                   DO  i = nxlg, nxrg
1011                      DO  j = nysg, nyng
1012                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_eb(j,i)
1013                      ENDDO
1014                   ENDDO
1015                ELSE
1016                   DO  i = nxlg, nxrg
1017                      DO  j = nysg, nyng
1018                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_eb_av(j,i)
1019                      ENDDO
1020                   ENDDO
1021                ENDIF
1022                resorted = .TRUE.
1023                two_d = .TRUE.
1024                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1025
[1]1026             CASE ( 't*_xy' )        ! 2d-array
1027                IF ( av == 0 )  THEN
[667]1028                   DO  i = nxlg, nxrg
1029                      DO  j = nysg, nyng
[1]1030                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts(j,i)
1031                      ENDDO
1032                   ENDDO
1033                ELSE
[667]1034                   DO  i = nxlg, nxrg
1035                      DO  j = nysg, nyng
[1]1036                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts_av(j,i)
1037                      ENDDO
1038                   ENDDO
1039                ENDIF
1040                resorted = .TRUE.
1041                two_d = .TRUE.
1042                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1043
[1551]1044             CASE ( 't_soil_xy', 't_soil_xz', 't_soil_yz' )
1045                nzb_do = nzb_soil
1046                nzt_do = nzt_soil
1047                IF ( av == 0 )  THEN
1048                   to_be_resorted => t_soil
1049                ELSE
1050                   to_be_resorted => t_soil_av
1051                ENDIF
1052                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
1053
[1]1054             CASE ( 'u_xy', 'u_xz', 'u_yz' )
1055                IF ( av == 0 )  THEN
1056                   to_be_resorted => u
1057                ELSE
1058                   to_be_resorted => u_av
1059                ENDIF
1060                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1061!
1062!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
1063!--             at the bottom boundary by the real surface values.
1064                IF ( do2d(av,if) == 'u_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'u_yz' )  THEN
[1353]1065                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]1066                ENDIF
1067
1068             CASE ( 'u*_xy' )        ! 2d-array
1069                IF ( av == 0 )  THEN
[667]1070                   DO  i = nxlg, nxrg
1071                      DO  j = nysg, nyng
[1]1072                         local_pf(i,j,nzb+1) = us(j,i)
1073                      ENDDO
1074                   ENDDO
1075                ELSE
[667]1076                   DO  i = nxlg, nxrg
1077                      DO  j = nysg, nyng
[1]1078                         local_pf(i,j,nzb+1) = us_av(j,i)
1079                      ENDDO
1080                   ENDDO
1081                ENDIF
1082                resorted = .TRUE.
1083                two_d = .TRUE.
1084                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1085
1086             CASE ( 'v_xy', 'v_xz', 'v_yz' )
1087                IF ( av == 0 )  THEN
1088                   to_be_resorted => v
1089                ELSE
1090                   to_be_resorted => v_av
1091                ENDIF
1092                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1093!
1094!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
1095!--             at the bottom boundary by the real surface values.
1096                IF ( do2d(av,if) == 'v_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'v_yz' )  THEN
[1353]1097                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]1098                ENDIF
1099
1100             CASE ( 'vpt_xy', 'vpt_xz', 'vpt_yz' )
1101                IF ( av == 0 )  THEN
1102                   to_be_resorted => vpt
1103                ELSE
1104                   to_be_resorted => vpt_av
1105                ENDIF
1106                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1107
1108             CASE ( 'w_xy', 'w_xz', 'w_yz' )
1109                IF ( av == 0 )  THEN
1110                   to_be_resorted => w
1111                ELSE
1112                   to_be_resorted => w_av
1113                ENDIF
1114                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
1115
[72]1116             CASE ( 'z0*_xy' )        ! 2d-array
1117                IF ( av == 0 ) THEN
[667]1118                   DO  i = nxlg, nxrg
1119                      DO  j = nysg, nyng
[72]1120                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0(j,i)
1121                      ENDDO
1122                   ENDDO
1123                ELSE
[667]1124                   DO  i = nxlg, nxrg
1125                      DO  j = nysg, nyng
[72]1126                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0_av(j,i)
1127                      ENDDO
1128                   ENDDO
1129                ENDIF
1130                resorted = .TRUE.
1131                two_d = .TRUE.
1132                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1133
[978]1134             CASE ( 'z0h*_xy' )        ! 2d-array
1135                IF ( av == 0 ) THEN
1136                   DO  i = nxlg, nxrg
1137                      DO  j = nysg, nyng
1138                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0h(j,i)
1139                      ENDDO
1140                   ENDDO
1141                ELSE
1142                   DO  i = nxlg, nxrg
1143                      DO  j = nysg, nyng
1144                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0h_av(j,i)
1145                      ENDDO
1146                   ENDDO
1147                ENDIF
1148                resorted = .TRUE.
1149                two_d = .TRUE.
1150                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1151
[1]1152             CASE DEFAULT
1153!
1154!--             User defined quantity
[1320]1155                CALL user_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid,        &
[1551]1156                                          local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
[1]1157                resorted = .TRUE.
1158
1159                IF ( grid == 'zu' )  THEN
1160                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1161                ELSEIF ( grid == 'zw' )  THEN
1162                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[343]1163                ELSEIF ( grid == 'zu1' ) THEN
1164                   IF ( mode == 'xy' )  level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
[1551]1165                ELSEIF ( grid == 'zs' ) THEN
1166                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
[1]1167                ENDIF
1168
1169                IF ( .NOT. found )  THEN
[1320]1170                   message_string = 'no output provided for: ' //              &
[274]1171                                    TRIM( do2d(av,if) )
[254]1172                   CALL message( 'data_output_2d', 'PA0181', 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]1173                ENDIF
1174
1175          END SELECT
1176
1177!
1178!--       Resort the array to be output, if not done above
1179          IF ( .NOT. resorted )  THEN
[667]1180             DO  i = nxlg, nxrg
1181                DO  j = nysg, nyng
[1551]1182                   DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1183                      local_pf(i,j,k) = to_be_resorted(k,j,i)
1184                   ENDDO
1185                ENDDO
1186             ENDDO
1187          ENDIF
1188
1189!
1190!--       Output of the individual cross-sections, depending on the cross-
1191!--       section mode chosen.
1192          is = 1
[1551]1193   loop1: DO WHILE ( section(is,s) /= -9999  .OR.  two_d )
[1]1194
1195             SELECT CASE ( mode )
1196
1197                CASE ( 'xy' )
1198!
1199!--                Determine the cross section index
1200                   IF ( two_d )  THEN
1201                      layer_xy = nzb+1
1202                   ELSE
1203                      layer_xy = section(is,s)
1204                   ENDIF
1205
1206!
[1551]1207!--                Exit the loop for layers beyond the data output domain
1208!--                (used for soil model)
1209                   IF ( layer_xy .GT. nzt_do )  THEN
1210                      EXIT loop1
1211                   ENDIF
1212
1213!
[1308]1214!--                Update the netCDF xy cross section time axis.
1215!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1216!--                to increase the performance.
1217                   IF ( simulated_time /= do2d_xy_last_time(av) )  THEN
1218                      do2d_xy_time_count(av) = do2d_xy_time_count(av) + 1
1219                      do2d_xy_last_time(av)  = simulated_time
1220                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1221                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1222                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1223                         THEN
[1]1224#if defined( __netcdf )
1225                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),             &
1226                                                    id_var_time_xy(av),        &
[291]1227                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1228                                         start = (/ do2d_xy_time_count(av) /), &
1229                                                    count = (/ 1 /) )
[493]1230                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 53 )
[1]1231#endif
1232                         ENDIF
1233                      ENDIF
1234                   ENDIF
1235!
1236!--                If required, carry out averaging along z
[336]1237                   IF ( section(is,s) == -1  .AND.  .NOT. two_d )  THEN
[1]1238
[1353]1239                      local_2d = 0.0_wp
[1]1240!
1241!--                   Carry out the averaging (all data are on the PE)
[1551]1242                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[667]1243                         DO  j = nysg, nyng
1244                            DO  i = nxlg, nxrg
[1]1245                               local_2d(i,j) = local_2d(i,j) + local_pf(i,j,k)
1246                            ENDDO
1247                         ENDDO
1248                      ENDDO
1249
[1551]1250                      local_2d = local_2d / ( nzt_do - nzb_do + 1.0_wp)
[1]1251
1252                   ELSE
1253!
1254!--                   Just store the respective section on the local array
1255                      local_2d = local_pf(:,:,layer_xy)
1256
1257                   ENDIF
1258
1259#if defined( __parallel )
[1327]1260                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1261!
[1031]1262!--                   Parallel output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1263                      IF ( two_d ) THEN
1264                         iis = 1
1265                      ELSE
1266                         iis = is
1267                      ENDIF
1268
[1]1269#if defined( __netcdf )
[1308]1270!
1271!--                   For parallel output, all cross sections are first stored
1272!--                   here on a local array and will be written to the output
1273!--                   file afterwards to increase the performance.
1274                      DO  i = nxlg, nxrg
1275                         DO  j = nysg, nyng
1276                            local_2d_sections(i,j,iis) = local_2d(i,j)
1277                         ENDDO
1278                      ENDDO
[1]1279#endif
[493]1280                   ELSE
[1]1281
[493]1282                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1283!
[493]1284!--                      Output of partial arrays on each PE
1285#if defined( __netcdf )
[1327]1286                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1287                            WRITE ( 21 )  time_since_reference_point,          &
[493]1288                                          do2d_xy_time_count(av), av
1289                         ENDIF
1290#endif
[759]1291                         DO  i = 0, io_blocks-1
1292                            IF ( i == io_group )  THEN
[1551]1293                               WRITE ( 21 )  nxlg, nxrg, nysg, nyng, nysg, nyng
[759]1294                               WRITE ( 21 )  local_2d
1295                            ENDIF
1296#if defined( __parallel )
1297                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1298#endif
1299                         ENDDO
[559]1300
[493]1301                      ELSE
[1]1302!
[493]1303!--                      PE0 receives partial arrays from all processors and
1304!--                      then outputs them. Here a barrier has to be set,
1305!--                      because otherwise "-MPI- FATAL: Remote protocol queue
1306!--                      full" may occur.
1307                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1308
[667]1309                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nyng-nysg+1 )
[493]1310                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1311!
[493]1312!--                         Local array can be relocated directly.
[667]1313                            total_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) = local_2d
[1]1314!
[493]1315!--                         Receive data from all other PEs.
1316                            DO  n = 1, numprocs-1
[1]1317!
[493]1318!--                            Receive index limits first, then array.
1319!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1320!--                            the PEs.
[1320]1321                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1322                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[493]1323                                              status, ierr )
1324                               sender = status(MPI_SOURCE)
1325                               DEALLOCATE( local_2d )
1326                               ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) )
[1320]1327                               CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp,    &
1328                                              MPI_REAL, sender, 1, comm2d,     &
[493]1329                                              status, ierr )
1330                               total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) = local_2d
1331                            ENDDO
[1]1332!
[493]1333!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1334                            DEALLOCATE( local_2d )
[667]1335                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
[1]1336
1337#if defined( __netcdf )
[1327]1338                            IF ( two_d ) THEN
1339                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1340                                                       id_var_do2d(av,if),  &
1341                                                   total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
1342                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
1343                                             count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
1344                            ELSE
1345                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1346                                                       id_var_do2d(av,if),  &
1347                                                   total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
1348                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
1349                                             count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
[1]1350                            ENDIF
[1327]1351                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 54 )
[1]1352#endif
1353
[493]1354                         ELSE
[1]1355!
[493]1356!--                         First send the local index limits to PE0
[667]1357                            ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
1358                            ind(3) = nysg; ind(4) = nyng
[1320]1359                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1360                                           comm2d, ierr )
[1]1361!
[493]1362!--                         Send data to PE0
[1320]1363                            CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nysg), ngp,           &
[493]1364                                           MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1365                         ENDIF
1366!
1367!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1368!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1369!--                      tag 0
1370                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1371                      ENDIF
[493]1372
[1]1373                   ENDIF
1374#else
1375#if defined( __netcdf )
[1327]1376                   IF ( two_d ) THEN
1377                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1378                                              id_var_do2d(av,if),           &
1379                                             local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
1380                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
1381                                           count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
1382                   ELSE
1383                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1384                                              id_var_do2d(av,if),           &
1385                                             local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
1386                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
1387                                           count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
[1]1388                   ENDIF
[1327]1389                   CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 447 )
[1]1390#endif
1391#endif
1392                   do2d_xy_n = do2d_xy_n + 1
1393!
1394!--                For 2D-arrays (e.g. u*) only one cross-section is available.
1395!--                Hence exit loop of output levels.
1396                   IF ( two_d )  THEN
1397                      two_d = .FALSE.
1398                      EXIT loop1
1399                   ENDIF
1400
1401                CASE ( 'xz' )
1402!
[1308]1403!--                Update the netCDF xz cross section time axis.
1404!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1405!--                to increase the performance.
1406                   IF ( simulated_time /= do2d_xz_last_time(av) )  THEN
1407                      do2d_xz_time_count(av) = do2d_xz_time_count(av) + 1
1408                      do2d_xz_last_time(av)  = simulated_time
1409                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1410                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1411                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1412                         THEN
[1]1413#if defined( __netcdf )
1414                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
1415                                                    id_var_time_xz(av),        &
[291]1416                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1417                                         start = (/ do2d_xz_time_count(av) /), &
1418                                                    count = (/ 1 /) )
[493]1419                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 56 )
[1]1420#endif
1421                         ENDIF
1422                      ENDIF
1423                   ENDIF
[667]1424
[1]1425!
1426!--                If required, carry out averaging along y
1427                   IF ( section(is,s) == -1 )  THEN
1428
[1551]1429                      ALLOCATE( local_2d_l(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1430                      local_2d_l = 0.0_wp
[1551]1431                      ngp = ( nxrg-nxlg + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[1]1432!
1433!--                   First local averaging on the PE
[1551]1434                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1435                         DO  j = nys, nyn
[667]1436                            DO  i = nxlg, nxrg
[1320]1437                               local_2d_l(i,k) = local_2d_l(i,k) +             &
[1]1438                                                 local_pf(i,j,k)
1439                            ENDDO
1440                         ENDDO
1441                      ENDDO
1442#if defined( __parallel )
1443!
1444!--                   Now do the averaging over all PEs along y
[622]1445                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1446                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nxlg,nzb_do),                &
1447                                          local_2d(nxlg,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1448                                          MPI_SUM, comm1dy, ierr )
1449#else
1450                      local_2d = local_2d_l
1451#endif
[1353]1452                      local_2d = local_2d / ( ny + 1.0_wp )
[1]1453
1454                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1455
1456                   ELSE
1457!
1458!--                   Just store the respective section on the local array
1459!--                   (but only if it is available on this PE!)
1460                      IF ( section(is,s) >= nys  .AND.  section(is,s) <= nyn ) &
1461                      THEN
[1551]1462                         local_2d = local_pf(:,section(is,s),nzb_do:nzt_do)
[1]1463                      ENDIF
1464
1465                   ENDIF
1466
1467#if defined( __parallel )
[1327]1468                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1469!
[1031]1470!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1471!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1472!--                   sections reside. Cross sections averaged along y are
1473!--                   output on the respective first PE along y (myidy=0).
[1320]1474                      IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                       &
1475                             section(is,s) <= nyn )  .OR.                      &
[493]1476                           ( section(is,s) == -1  .AND.  myidy == 0 ) )  THEN
[1]1477#if defined( __netcdf )
[493]1478!
[1308]1479!--                      For parallel output, all cross sections are first
1480!--                      stored here on a local array and will be written to the
1481!--                      output file afterwards to increase the performance.
1482                         DO  i = nxlg, nxrg
[1551]1483                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1484                               local_2d_sections_l(i,is,k) = local_2d(i,k)
1485                            ENDDO
1486                         ENDDO
[1]1487#endif
1488                      ENDIF
1489
1490                   ELSE
1491
[493]1492                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1493!
[493]1494!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1495!--                      section does not reside on the PE, output special
1496!--                      index values.
1497#if defined( __netcdf )
[1327]1498                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1499                            WRITE ( 22 )  time_since_reference_point,          &
[493]1500                                          do2d_xz_time_count(av), av
1501                         ENDIF
1502#endif
[759]1503                         DO  i = 0, io_blocks-1
1504                            IF ( i == io_group )  THEN
[1320]1505                               IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.              &
1506                                      section(is,s) <= nyn )  .OR.             &
1507                                    ( section(is,s) == -1  .AND.               &
1508                                      nys-1 == -1 ) )                          &
[759]1509                               THEN
[1551]1510                                  WRITE (22)  nxlg, nxrg, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1511                                  WRITE (22)  local_2d
1512                               ELSE
[1551]1513                                  WRITE (22)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1514                               ENDIF
1515                            ENDIF
1516#if defined( __parallel )
1517                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1518#endif
1519                         ENDDO
[493]1520
1521                      ELSE
[1]1522!
[493]1523!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1524!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1525!--                      barrier has to be set, because otherwise
1526!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1527                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1528
[1551]1529                         ngp = ( nxrg-nxlg + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[493]1530                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1531!
[493]1532!--                         Local array can be relocated directly.
1533                            IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                 &
1534                                   section(is,s) <= nyn )  .OR.                &
1535                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
1536                            THEN
[1551]1537                               total_2d(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1538                            ENDIF
[1]1539!
[493]1540!--                         Receive data from all other PEs.
1541                            DO  n = 1, numprocs-1
1542!
1543!--                            Receive index limits first, then array.
1544!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1545!--                            the PEs.
[1320]1546                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1547                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1548                                              status, ierr )
[493]1549!
1550!--                            Not all PEs have data for XZ-cross-section.
1551                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1552                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1553                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1554                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1555                                                     ind(3):ind(4)) )
1556                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1557                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1558                                                 status, ierr )
[1320]1559                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1560                                                                        local_2d
1561                               ENDIF
1562                            ENDDO
1563!
1564!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1565                            DEALLOCATE( local_2d )
[1551]1566                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) )
[1]1567
1568#if defined( __netcdf )
[1327]1569                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),          &
1570                                                 id_var_do2d(av,if),        &
[1551]1571                                                 total_2d(0:nx+1,nzb_do:nzt_do),&
[1327]1572                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1573                                             count = (/ nx+2, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1327]1574                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 58 )
[1]1575#endif
1576
[493]1577                         ELSE
[1]1578!
[493]1579!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1580!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
1581                            IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                 &
1582                                   section(is,s) <= nyn )  .OR.                &
1583                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
1584                            THEN
[667]1585                               ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
[1551]1586                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1587                            ELSE
1588                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1589                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1590                            ENDIF
[1320]1591                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1592                                           comm2d, ierr )
1593!
1594!--                         If applicable, send data to PE0.
1595                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[1551]1596                               CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nzb_do), ngp,         &
[493]1597                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1598                            ENDIF
[1]1599                         ENDIF
1600!
[493]1601!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1602!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1603!--                      tag 0
1604                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1605                      ENDIF
[493]1606
[1]1607                   ENDIF
1608#else
1609#if defined( __netcdf )
[1327]1610                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                   &
1611                                           id_var_do2d(av,if),              &
[1551]1612                                           local_2d(nxl:nxr+1,nzb_do:nzt_do),   &
[1327]1613                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1614                                           count = (/ nx+2, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1327]1615                   CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 451 )
[1]1616#endif
1617#endif
1618                   do2d_xz_n = do2d_xz_n + 1
1619
1620                CASE ( 'yz' )
1621!
[1308]1622!--                Update the netCDF yz cross section time axis.
1623!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1624!--                to increase the performance.
1625                   IF ( simulated_time /= do2d_yz_last_time(av) )  THEN
1626                      do2d_yz_time_count(av) = do2d_yz_time_count(av) + 1
1627                      do2d_yz_last_time(av)  = simulated_time
1628                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1629                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1630                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1631                         THEN
[1]1632#if defined( __netcdf )
1633                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1634                                                    id_var_time_yz(av),        &
[291]1635                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1636                                         start = (/ do2d_yz_time_count(av) /), &
1637                                                    count = (/ 1 /) )
[263]1638                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 59 )
[1]1639#endif
1640                         ENDIF
1641                      ENDIF
[1308]1642                   ENDIF
[493]1643
[1]1644!
1645!--                If required, carry out averaging along x
1646                   IF ( section(is,s) == -1 )  THEN
1647
[1551]1648                      ALLOCATE( local_2d_l(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1649                      local_2d_l = 0.0_wp
[1551]1650                      ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[1]1651!
1652!--                   First local averaging on the PE
[1551]1653                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[667]1654                         DO  j = nysg, nyng
[1]1655                            DO  i = nxl, nxr
[1320]1656                               local_2d_l(j,k) = local_2d_l(j,k) +             &
[1]1657                                                 local_pf(i,j,k)
1658                            ENDDO
1659                         ENDDO
1660                      ENDDO
1661#if defined( __parallel )
1662!
1663!--                   Now do the averaging over all PEs along x
[622]1664                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1665                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nysg,nzb_do),                &
1666                                          local_2d(nysg,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1667                                          MPI_SUM, comm1dx, ierr )
1668#else
1669                      local_2d = local_2d_l
1670#endif
[1353]1671                      local_2d = local_2d / ( nx + 1.0_wp )
[1]1672
1673                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1674
1675                   ELSE
1676!
1677!--                   Just store the respective section on the local array
1678!--                   (but only if it is available on this PE!)
1679                      IF ( section(is,s) >= nxl  .AND.  section(is,s) <= nxr ) &
1680                      THEN
[1551]1681                         local_2d = local_pf(section(is,s),:,nzb_do:nzt_do)
[1]1682                      ENDIF
1683
1684                   ENDIF
1685
1686#if defined( __parallel )
[1327]1687                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1688!
[1031]1689!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1690!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1691!--                   sections reside. Cross sections averaged along x are
1692!--                   output on the respective first PE along x (myidx=0).
[1320]1693                      IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                       &
1694                             section(is,s) <= nxr )  .OR.                      &
[493]1695                           ( section(is,s) == -1  .AND.  myidx == 0 ) )  THEN
[1]1696#if defined( __netcdf )
[493]1697!
[1308]1698!--                      For parallel output, all cross sections are first
1699!--                      stored here on a local array and will be written to the
1700!--                      output file afterwards to increase the performance.
1701                         DO  j = nysg, nyng
[1551]1702                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1703                               local_2d_sections_l(is,j,k) = local_2d(j,k)
1704                            ENDDO
1705                         ENDDO
[1]1706#endif
1707                      ENDIF
1708
1709                   ELSE
1710
[493]1711                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1712!
[493]1713!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1714!--                      section does not reside on the PE, output special
1715!--                      index values.
1716#if defined( __netcdf )
[1327]1717                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1718                            WRITE ( 23 )  time_since_reference_point,          &
[493]1719                                          do2d_yz_time_count(av), av
1720                         ENDIF
1721#endif
[759]1722                         DO  i = 0, io_blocks-1
1723                            IF ( i == io_group )  THEN
[1320]1724                               IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.              &
1725                                      section(is,s) <= nxr )  .OR.             &
1726                                    ( section(is,s) == -1  .AND.               &
1727                                      nxl-1 == -1 ) )                          &
[759]1728                               THEN
[1551]1729                                  WRITE (23)  nysg, nyng, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1730                                  WRITE (23)  local_2d
1731                               ELSE
[1551]1732                                  WRITE (23)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1733                               ENDIF
1734                            ENDIF
1735#if defined( __parallel )
1736                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1737#endif
1738                         ENDDO
[493]1739
1740                      ELSE
[1]1741!
[493]1742!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1743!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1744!--                      barrier has to be set, because otherwise
1745!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1746                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1747
[1551]1748                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[493]1749                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1750!
[493]1751!--                         Local array can be relocated directly.
1752                            IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                 &
1753                                   section(is,s) <= nxr )   .OR.               &
1754                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
1755                            THEN
[1551]1756                               total_2d(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1757                            ENDIF
[1]1758!
[493]1759!--                         Receive data from all other PEs.
1760                            DO  n = 1, numprocs-1
1761!
1762!--                            Receive index limits first, then array.
1763!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1764!--                            the PEs.
[1320]1765                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1766                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1767                                              status, ierr )
[493]1768!
1769!--                            Not all PEs have data for YZ-cross-section.
1770                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1771                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1772                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1773                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1774                                                     ind(3):ind(4)) )
1775                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1776                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1777                                                 status, ierr )
[1320]1778                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1779                                                                        local_2d
1780                               ENDIF
1781                            ENDDO
1782!
1783!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1784                            DEALLOCATE( local_2d )
[1551]1785                            ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) )
[1]1786
1787#if defined( __netcdf )
[1327]1788                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),          &
1789                                                 id_var_do2d(av,if),        &
[1551]1790                                                 total_2d(0:ny+1,nzb_do:nzt_do),&
[1327]1791                            start = (/ is, 1, 1, do2d_yz_time_count(av) /), &
[1551]1792                                             count = (/ 1, ny+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1327]1793                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 61 )
[1]1794#endif
1795
[493]1796                         ELSE
[1]1797!
[493]1798!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1799!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
1800                            IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                 &
1801                                   section(is,s) <= nxr )  .OR.                &
1802                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
1803                            THEN
[667]1804                               ind(1) = nysg; ind(2) = nyng
[1551]1805                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1806                            ELSE
1807                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1808                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1809                            ENDIF
[1320]1810                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1811                                           comm2d, ierr )
1812!
1813!--                         If applicable, send data to PE0.
1814                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[1551]1815                               CALL MPI_SEND( local_2d(nysg,nzb_do), ngp,         &
[493]1816                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1817                            ENDIF
[1]1818                         ENDIF
1819!
[493]1820!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1821!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1822!--                      tag 0
1823                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1824                      ENDIF
[493]1825
[1]1826                   ENDIF
1827#else
1828#if defined( __netcdf )
[1327]1829                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                   &
1830                                           id_var_do2d(av,if),              &
[1551]1831                                           local_2d(nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),   &
[1327]1832                            start = (/ is, 1, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1833                                           count = (/ 1, ny+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1327]1834                   CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 452 )
[1]1835#endif
1836#endif
1837                   do2d_yz_n = do2d_yz_n + 1
1838
1839             END SELECT
1840
1841             is = is + 1
1842          ENDDO loop1
1843
[1308]1844!
1845!--       For parallel output, all data were collected before on a local array
1846!--       and are written now to the netcdf file. This must be done to increase
1847!--       the performance of the parallel output.
1848#if defined( __netcdf )
[1327]1849          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1308]1850
1851                SELECT CASE ( mode )
1852
1853                   CASE ( 'xy' )
1854                      IF ( two_d ) THEN
1855                         iis = 1
1856                      ELSE
1857                         iis = is-1
1858                      ENDIF
1859!
1860!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1861!--                   boundaries of the total domain.
1862                      IF ( nxr == nx  .AND.  nyn /= ny )  THEN
1863                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1864                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1865                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
1866                                                    nys:nyn,1:ns),             &
1867                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1868                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1869                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
1870                                                            nyn-nys+1, ns, 1   &
1871                                                          /) )
1872                      ELSEIF ( nxr /= nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1873                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1874                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1875                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
1876                                                    nys:nyn+1,1:ns),           &
1877                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1878                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1879                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
1880                                                            nyn-nys+2, ns, 1   &
1881                                                          /) )
1882                      ELSEIF ( nxr == nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1883                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1884                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1885                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
1886                                                    nys:nyn+1,1:ns),           &
1887                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1888                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1889                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
1890                                                            nyn-nys+2, ns, 1   &
1891                                                          /) )
1892                      ELSE
1893                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1894                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1895                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
1896                                                    nys:nyn,1:ns),             &
1897                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1898                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1899                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
1900                                                            nyn-nys+1, ns, 1   &
1901                                                          /) )
1902                      ENDIF   
1903
1904                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 55 ) 
1905
1906                   CASE ( 'xz' )
1907!
1908!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
1909!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
1910!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
1911!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
1912!--                   written to the output file in that case, the performance
1913!--                   is significantly better compared to the case where only
1914!--                   the first row of PEs in x-direction (myidx = 0) is given
1915!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
1916                      IF ( npey /= 1 )  THEN
1917                         
1918#if defined( __parallel )
1919!
1920!--                      Distribute data over all PEs along y
[1551]1921                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 ) * ns
[1308]1922                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1923                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(nxlg,1,nzb_do),  &
1924                                             local_2d_sections(nxlg,1,nzb_do),    &
[1308]1925                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dy,  &
1926                                             ierr )
1927#else
1928                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
1929#endif
1930                      ENDIF
1931!
1932!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1933!--                   boundaries of the total domain.
1934                      IF ( nxr == nx )  THEN
1935                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
1936                                             id_var_do2d(av,if),               & 
1937                                             local_2d_sections(nxl:nxr+1,1:ns, &
[1551]1938                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]1939                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
1940                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]1941                                             count = (/ nxr-nxl+2, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]1942                                                        1 /) )
1943                      ELSE
1944                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
1945                                             id_var_do2d(av,if),               &
1946                                             local_2d_sections(nxl:nxr,1:ns,   &
[1551]1947                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]1948                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
1949                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]1950                                             count = (/ nxr-nxl+1, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]1951                                                1 /) )
1952                      ENDIF
1953
1954                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 57 )
1955
1956                   CASE ( 'yz' )
1957!
1958!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
1959!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
1960!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
1961!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
1962!--                   written to the output file in that case, the performance
1963!--                   is significantly better compared to the case where only
1964!--                   the first row of PEs in y-direction (myidy = 0) is given
1965!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
1966                      IF ( npex /= 1 )  THEN
1967
1968#if defined( __parallel )
1969!
1970!--                      Distribute data over all PEs along x
1971                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt-nzb + 2 ) * ns
1972                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1973                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(1,nysg,nzb_do),  &
1974                                             local_2d_sections(1,nysg,nzb_do),    &
[1308]1975                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dx,  &
1976                                             ierr )
1977#else
1978                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
1979#endif
1980                      ENDIF
1981!
1982!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1983!--                   boundaries of the total domain.
1984                      IF ( nyn == ny )  THEN
1985                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
1986                                             id_var_do2d(av,if),               &
1987                                             local_2d_sections(1:ns,           &
[1551]1988                                                nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),      &
[1308]1989                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
1990                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
1991                                             count = (/ ns, nyn-nys+2,         &
[1551]1992                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1308]1993                      ELSE
1994                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
1995                                             id_var_do2d(av,if),               &
1996                                             local_2d_sections(1:ns,nys:nyn,   &
[1551]1997                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]1998                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
1999                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
2000                                             count = (/ ns, nyn-nys+1,         &
[1551]2001                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1308]2002                      ENDIF
2003
2004                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 60 )
2005
2006                   CASE DEFAULT
2007                      message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
2008                      CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
2009
2010                END SELECT                     
2011
2012          ENDIF
[1311]2013#endif
[1]2014       ENDIF
2015
2016       if = if + 1
2017       l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
2018       do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
2019
2020    ENDDO
2021
2022!
2023!-- Deallocate temporary arrays.
2024    IF ( ALLOCATED( level_z ) )  DEALLOCATE( level_z )
[1308]2025    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2026       DEALLOCATE( local_pf, local_2d, local_2d_sections )
2027       IF( mode == 'xz' .OR. mode == 'yz' ) DEALLOCATE( local_2d_sections_l )
2028    ENDIF
[1]2029#if defined( __parallel )
2030    IF ( .NOT.  data_output_2d_on_each_pe  .AND.  myid == 0 )  THEN
2031       DEALLOCATE( total_2d )
2032    ENDIF
2033#endif
2034
2035!
2036!-- Close plot output file.
2037    file_id = 20 + s
2038
2039    IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[759]2040       DO  i = 0, io_blocks-1
2041          IF ( i == io_group )  THEN
2042             CALL close_file( file_id )
2043          ENDIF
2044#if defined( __parallel )
2045          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
2046#endif
2047       ENDDO
[1]2048    ELSE
2049       IF ( myid == 0 )  CALL close_file( file_id )
2050    ENDIF
2051
[1318]2052    CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
[1]2053
2054 END SUBROUTINE data_output_2d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.